Nauka i technika

Rozplątanie węzła gromad galaktyk

  • 30 stycznia, 2023
  • 4 min read
Rozplątanie węzła gromad galaktyk


Rozplątanie węzła gromad galaktyk

Gromada galaktyk Abell 2256. Źródło: X-ray: Chandra: NASA/CXC/Univ. z Bolongi/K. Rajpurohita i in.; XMM-Newton: ESA/XMM-Newton/Univ. z Bolongi/K. Rajpurohita i in. Radio: LOFAR: LOFAR/ASTRON; GMRT: NCRA/TIFR/GMRT; VLA: NSF/NRAO/VLA; Optyczny/IR: Pan-STARRS

Astronomowie uchwycili spektakularne, trwające zderzenie między co najmniej trzema gromadami galaktyk. Dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra NASA, XMM-Newton należącej do Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz trzech radioteleskopów pomagają astronomom uporządkować to, co dzieje się w tej chaotycznej scenie. Kolizje i fuzje takie jak to są głównym sposobem, w jaki gromady galaktyk mogą wyrosnąć na gigantyczne kosmiczne budowle, które widzimy dzisiaj. Działają one również jako największe akceleratory cząstek we wszechświecie.

Gigantyczna gromada galaktyk powstała w wyniku tego zderzenia to Abell 2256, położona 780 milionów lat świetlnych od Ziemi. Ten złożony obraz Abell 2256 łączy promienie rentgenowskie z Chandra i XMM w kolorze niebieskim z danymi radiowymi zebranymi przez Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), Low Frequency Array (LOFAR) oraz Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) wszystko na czerwono, plus dane optyczne i podczerwone z Pan-STARR w kolorze białym i bladożółtym.

Astronomowie badający ten obiekt próbują odkryć, co doprowadziło do powstania tej niezwykle wyglądającej struktury. Każdy teleskop opowiada inną część historii. Gromady galaktyk to jedne z największych obiektów we wszechświecie, zawierające setki, a nawet tysiące pojedynczych galaktyk. Ponadto zawierają ogromne zbiorniki przegrzanego gazu o temperaturze kilku milionów stopni Fahrenheita. Tylko teleskopy rentgenowskie, takie jak Chandra i XMM, mogą zobaczyć ten gorący gaz.

Emisja radiowa w tym systemie pochodzi z jeszcze bardziej złożonego zestawu źródeł. Pierwszą z nich są same galaktyki, w których sygnał radiowy jest generowany przez cząstki wyrzucane w dżetach z supermasywnych czarnych dziur w ich centrach. Dżety te albo wystrzeliwują w kosmos prostymi i wąskimi liniami (te oznaczone „C” i „I” na obrazie z adnotacjami, używając systemu nazewnictwa astronoma), albo zwalniają, gdy dżety wchodzą w interakcję z gazem, do którego docierają, tworząc złożone kształty i włókna („A”, „B” i „F”). Źródło F zawiera trzy źródła, wszystkie utworzone przez czarną dziurę w galaktyce zrównanej z najbardziej wysuniętym na lewo źródłem tej trójki.






Fale radiowe pochodzą również z ogromnych struktur włóknistych (oznaczonych jako „relikt”), znajdujących się głównie na północ od galaktyk emitujących promieniowanie radiowe, prawdopodobnie powstałych, gdy zderzenie wytworzyło fale uderzeniowe i przyspieszyło cząstki w gazie na odległość ponad dwóch milionów lat świetlnych. Artykuł analizujący tę strukturę został opublikowany na początku tego roku przez Kamlesha Rajpurohita z Uniwersytetu Bolońskiego we Włoszech w numerze z marca 2022 r. Dziennik astrofizyczny. To jest Przekaz I z trwającej serii badającej różne aspekty tego zderzającego się układu gromad galaktyk.

Wreszcie, w pobliżu środka zderzenia znajduje się „halo” emisji radiowej. Ponieważ to halo pokrywa się z emisją promieniowania rentgenowskiego i jest ciemniejsze niż włóknista struktura i galaktyki, wykonano inny obraz radiowy, aby podkreślić słabą emisję radiową. Artykuł II prowadzony przez Rajpurohita, niedawno opublikowany w czasopiśmie Astronomii i Astrofizyki, przedstawia model, zgodnie z którym emisja halo może być spowodowana ponownym przyspieszeniem cząstek w wyniku szybkich zmian temperatury i gęstości gazu w miarę postępu zderzenia i łączenia się gromad. Model ten nie jest jednak w stanie wyjaśnić wszystkich cech danych radiowych, co wskazuje na potrzebę bardziej teoretycznych badań tego i podobnych obiektów.

Więcej informacji:
K. Rajpurohit i in., Głębokie obserwacje radiowe o niskiej częstotliwości A2256. I. Filamentarny relikt radiowy, Dziennik astrofizyczny (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac4708

K. Rajpurohit et al, Głębokie obserwacje radiowe o niskiej częstotliwości Abell 2256, Astronomia i Astrofizyka (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202244925

Cytat: Untangling a knot of galaxy clusters (2023, 30 stycznia) pobrane 31 stycznia 2023 z

Niniejszy dokument podlega prawu autorskiemu. Poza wszelkimi uczciwymi transakcjami do celów prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Ta zawartość jest w jedynie w celach informacyjnych.




Źródło

Warto przeczytać!  Atrichia ze zmianami grudkowymi potwierdzonymi testami genetycznymi: opis przypadku