Chandra obserwuje powstawanie mega-gromady galaktyk

Astronomowie korzystający z danych zebranych przez Kosmiczne Obserwatorium Chandra oraz inne teleskopy stworzyli szczegółową mapę rzadkiego zderzenia czterech gromad galaktyk. Z czasem wszystkie cztery gromady – każda o masie przynajmniej kilkuset bilionów mas Słońca – połączą się w jeden z najmasywniejszych obiektów we wszechświecie.

Gromady galaktyk to największe struktury we wszechświecie utrzymywane przez grawitację. Gromady składają się z setek lub nawet tysięcy galaktyk zanurzonych w gorącym gazie i zawierają jeszcze większą ilość niewidocznej ciemnej materii. Od czasu do czasu dochodzi do zderzenia dwóch gromad galaktyk, a czasami nawet większej ich liczby.

Nowe obserwacje przedstawiają megastrukturę powstającą w układzie Abell 1758 znajdującym się około 3 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Składa się ona z dwóch par zderzających się gromad galaktyk, które zmierzają ku sobie. Naukowcy po raz pierwszy poznali poczwórny układ gromad galaktyk w 2004 roku dzięki teleskopom Chandra i XMM-Newton.

Każda para tego układu składa się z dwóch gromad galaktyk, które łączą się ze sobą. W górnej parze na powyższym zdjęciu, centra obu gromad minęły się ze sobą 300-400 milionów lat temu i z czasem z powrotem do siebie wrócą. Południowa para natomiast składa się z dwóch gromad, które spotkają się ze sobą po raz pierwszy.

Układ Abell 1758 z opisem. Źródło: Chandra X-ray Center

Dane z teleskopu Chandra przedstawiono kolorem błękitnym i białym, przedstawiającymi odpowiednio słabsze i jaśniejsze regiony emisji. Nowa mozaika zawiera także zdjęcie w zakresie optycznym pochodzące z przeglądu Sloan Digital Sky Survey. Dane z Chandry po raz pierwszy przedstawiają falę uderzeniową w gorącym gazie obserwowanym przez Chandrę, w północnej (górnej) parze gromad. Dzięki tej fali uderzeniowej badacze szacują, że gromady poruszają się z prędkością trzech do pięciu milionów kilometrów na godzinę względem siebie.

Dane z Chandry dostarczają nam także informacji o tym jak pierwiastki cięższe od helu w gromadach galaktyk mieszają się i rozkładają po zderzeniu i łączeniu gromad. Ponieważ proces ten zależy od etapu zaawansowania procesu łączenia się, Abell 1758 jest cennym laboratorium, bowiem obie pary galaktyk znajdują się na różnych etapach zaawansowania.

W południowej parze, cięższych pierwiastków najwięcej jest w centrach zderzających się galaktyk, a więc pierwotne położenie pierwiastków nie zostało zmienione przez zachodzącą kolizję. W przeciwieństwie do niej, w północnej parze, która od dłuższego czasu zachodzi proces łączenia, położenie cięższych pierwiastków znacząco się zmieniło. Najwięcej jest ich między dwoma centrami gromad i na lewo od pary gromad, podczas gdy najmniej jest ich w centrum gromady po lewej stronie.

Kolizje między gromadami wpływają na składające się na nie galaktyki jak i na otaczający je gorący gaz. Dane z 6,5-metrowego teleskopu MMT w Arizonie, uzyskane w ramach przeglądu Arizona Cluster Redshift Survey, wskazują, że niektóre galaktyki poruszają się szybciej niż inne, prawdopodobnie dlatego, że zostały wyrzucone grawitacyjnie przez inne galaktyki w gromadzie, na które wpływ z kolei miało zderzenie obu gromad.

Źródło: Chandra X-ray Center

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.