Odkrycie przez doktoranta fizyki z University of Alabama (UAH) w Huntsville drugiej pod względem intensywności fali uderzeniowej powstałej wskutek łączenia się gromad galaktyk wywołało podniecenie wśród fizyków i astronomów, otwiera bowiem kolejne drzwi do badania tego typu zjawisk.
Sarthak Dasadia, którego opiekunem jest profesor fizyki Ming Sun, odkrył bardzo silną falę uderzeniową w łączącej się gromadzie galaktyk Abell 655. Odkrycie możliwe było dzięki danym obserwacyjnym zebranym za pomocą Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra.
Fala uderzeniowa widoczna w północnej części gromady ustępuje tylko intensywnością tej zaobserwowanej w Gromadzie Pocisk.
Sama fala uderzeniowa przemieszcza się ze zdumiewającą prędkością 2700 kilometrów na sekundę, czyli trzy razy szybciej niż lokalna prędkość dźwięku w gromadzie. Dla porównania, sonda Juno, która w 2013 roku stała się najszybszym obiektem kiedykolwiek wysłanym w przestrzeń przez człowieka, po tym jak przeleciała w pobliżu Ziemi, podróżuje z prędkością zaledwie 40 kilometrów na sekundę.
„Badanie łączących się gromad galaktyk okazało się kluczowe dla naszej wiedzy o tym jak powstają i ewoluują obiekty wielkoskalowe,” mówi Dasadia. Fale uderzeniowe pozwalają nam badać wysokoenergetyczne zjawiska zachodzące w materii między gromadami – w gorącej plazmie między galaktykami.
„Nasze odkrycie potencjalnie otwiera nowe drzwi dla naukowców, którzy mogą prowadzić wiele różnych kolejnych badań bazując na zdobytej przez nas wiedzy,” dodaje. Już teraz naukowcy zwracają się ku falom uderzeniowym w gromadach galaktyk w celu badania ciemnej materii, pola magnetycznego przestrzeni między gromadami, przyspieszania cząsteczek i transferu energii w ośrodku wewnątrz gromad.
W ciągu zaledwie 10 dni, artykuł naukowy Dasadii został przyjęty do publikacji w periodyku Astrophysical Journal Letters.
Wszechświat pełen jest gromad galaktyk, zarówno tych luźnych jak i sprężonych. Luźne gromady są spokojne – istnieją już od bardzo dawna, nie są im obce łączenia gromad z przeszłości i nie są już aktywne dynamicznie. Sprężone gromady takie jak Abell 665 są natomiast doskonałymi kandydatami do badania procesów towarzyszących łączeniu gromad, takich jak fale uderzeniowe czy turbulencje.
„Takie gromady galaktyk nie mają wyraźnych granic,” zaznacza Dasadia.
Gdy niezdefiniowane granice masywnych gromad galaktyk o rozmiarach rzędu 3 milionów lat świetlnych przyciągają się do siebie niczym w zwolnionym tempie, ich chłodne jądra i otaczający je gorący gaz tworzy fale uderzeniowe i fronty gazu o różnych temperaturach.
„Gdy dochodzi do zderzenia dwóch chłodnych jąder, powstaje fala uderzeniowa podgrzanego gazu,” mówi Dasadia. „Takie zjawiska to jedne z najbardziej energetycznych wydarzeń we Wszechświecie, może poza Wielkim Wybuchem.”
Źródło: UAH