Pressemeddelelse

Et galaktisk sammenstød undersøges

22. juni 2011

Et forskerhold har studeret galaksehoben Abell 2744, der også kaldes Pandoras Hob. Holdet har stykket hobens indviklede og voldsomme historie sammen ved hjælp af teleskoper både i rummet og på Jorden, herunder ESO’s Very Large Telescope og rumteleskopet Hubble. Abell 2744 er tilsyneladende resultatet af et sammenstød mellem mindst fire forskellige galaksehobe og den indviklede kollision har skabt nogle underlige effekter, der aldrig før er set sammen.

Når kæmpemæssige galaksehobe støder sammen, er det resulterende rod et skatkammer af information for astronomerne. Gennem undersøgelser af en af himlens mest indviklede og usædvanlige galaksehobs-sammenstød har et internationalt hold af astronomer stykket en historie om et kosmisk sammenstød sammen, der fandt sted over en periode på 350 millioner år.

Julian Merten, en af hovedforfatterne af denne nye undersøgelse om Abell 2744, forklarer: ”Ligesom en tekniker, der forsøger at finde årsagen til en ulykke, kan vi bruge observationer af disse kosmiske harmonikasammenstød til at rekonstruere begivenheder, der fandt sted over en periode på flere hundrede millioner år. De kan afsløre, hvordan strukturer dannes i Universet, og hvordan forskellige former for stof vekselvirker med hinanden, når de brager sammen.”

”Vi har kaldt galaksehoben Pandoras Hob, fordi så mange forskellige og sære fænomener blev sluppet fri ved sammenstødet. Nogle af disse fænomener er aldrig set før,” tilføjer Renato Dupke, et andet medlem af forskerholdet.

Abell 2744 er blevet studeret i større detalje end nogensinde før ved at kombinere data fra ESO’s Very Large Telescope (VLT), det japanske Subaru-teleskop, NASA/ESA’s rumteleskop Hubble og NASA’s Chandra-røntgenobservatorium.

Galakserne i hoben er meget tydelige på billederne fra VLT og Hubble. Selv om galakserne er lysstærke, udgør de mindre end fem procent af massen. Resten er gas (cirka 20 procent), der er så varm, at den kun udsender røntgenstråling, og mørkt stof (cirka 75 procent), der er fuldstændig usynligt. For at forstå, hvad der skete under sammenstødet, har holdet været nødt til at kortlægge placeringen af alle tre typer stof i Abell 2744.

Mørkt stof er særligt vanskeligt at spore, da det ikke udsender, absorberer eller reflekterer lys (deraf navnet), men kun viser sig gennem tyngdetiltrækning. For at bestemme beliggenheden af denne mystiske substans udnyttede holdet den såkaldte tyngdelinseeffekt. Begrebet dækker over afbøjning af lys fra fjerne galakser, når de passerer de tyngdefelter, der er til stede i hoben. Resultatet er en række afslørende forvrængninger af billederne af galakserne i baggrunden på VLT’s og Hubbles observationer. Ved omhyggeligt at registrere hvordan billederne af galakserne er blevet forvrænget, er det muligt at kortlægge ganske præcist, hvor den skjulte masse – og dermed det mørke stof – faktisk befinder sig.

Til sammenligning er det noget nemmere at finde den varme gas i hoben. NASA’s Chandra-røntgenobservatorium kan nemlig se den direkte. Disse observationer er ikke bare afgørende for at finde ud af, hvor gassen er. Den viser også vinklerne og den hastighed, som de enkelte dele af galaksehoben blev bragt sammen med.

Da astronomerne kiggede på resultaterne, fandt de mange besynderlige træk. ”Abell 2744 lader til at være dannet af fire forskellige hobe, der har været involveret i en række sammenstød over en periode på omtrent 350 millioner år. Den komplicerede og ujævne fordeling af de forskellige typer stof er ekstremt usædvanlig og fascinerende,” siger Dan Coe, den anden hovedforfatter af undersøgelsen.

Det ser ud til, at det indviklede sammenstød har adskilt noget af den varme gas og det mørke stof, sådan at de to typer af stof nu befinder sig adskilt fra hinanden og fra de synlige galakser. Pandoras Hob rummer adskillige fænomener, der ellers kun er set hver for sig i andre systemer.

Nær kernen af hoben er en ”kugle”, hvor gassen fra en hob er stødt sammen med gassen fra en anden og har dannet en chokbølge. Det mørke stof passerede upåvirket gennem sammenstødet [1].

I en anden del af hoben er der tilsyneladende galakser og mørkt stof, men ingen varm gas. Gassen er måske blevet flået væk under sammenstødet, og har ikke efterladt sig andet end et svagt spor.

Endnu mere underlige træk er der i de ydre dele af hoben. Et område indeholder meget mørkt stof, men ingen lysende galakser eller varm gas. En enlig spøgelsesagtig gasklump er blevet slynget ud, så den ligger foran snarere end at følge efter det tilhørende mørke stof. Dette gådefulde arrangement kan måske fortælle astronomerne noget om, hvordan mørkt stof opfører sig, og hvordan de forskellige ingredienser i Universet vekselvirker med hinanden.

Galaksehobe er de største strukturer i kosmos, og de indeholder bogstavelig talt billioner af stjerner.  Måden de bliver dannet og udvikler sig på – gennem gentagne sammenstød – har stor betydning for vores forståelse af Universet. Yderligere undersøgelser af Pandoras Hob, det mest indviklede og fascinerende galaksehobs-sammenstød, der endnu er fundet, er i gang.

Noter

[1] Denne effekt er set før i nogle få sammenstød af galaksehobe, herunder den oprindelige ”Bullet Cluster”, 1E 0657-56.

Mere information

Denne undersøgelse er præsenteret i en videnskabelig artikel med titlen ”Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744”, der udkommer i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Forskerholdet består af J. Merten (Institute for Theoretical Astrophysics, Heidelberg, Tyskland; INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien), D. Coe (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), R. Dupke (University of Michigan, USA; Eureka Scientific, USA; National Observatory, Rio de Janeiro, Brasilien), R. Massey (University of Edinburgh, Skotland), A. Zitrin (Tel Aviv University, Israel), E.S. Cypriano (University of Sao Paulo, Brasilien), N. Okabe (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Taiwan), B. Frye (University of San Francisco, USA), F. Braglia (University of British Columbia, Canada), Y. Jimenez-Teja (Instituto de Astrofisica de Andalucia, Granada, Spanien), N. Benitez (Instituto de Astrofisica de Andalucia), T. Broadhurst (University of Basque Country, Spanien), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory/Caltech, USA), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italien), L. A. Moustakas (Caltech), L. Sodre Jr. (University of Sao Paulo, Brasilien), J. Krick (Spitzer Science Center/IPAC/Caltech, USA) and J. N. Bregman (University of Michigan).

ESO, det Europæiske Syd Observatorium, er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 40 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Den videnskabelige artikel
• Billeder af VLT

Kontakter

Julian Merten
Institute for Theoretical Astrophysics
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 54 8987
E-mail: jmerten@ita.uni-heidelberg.de

Daniel Coe
Space Telescope Science Institute
Baltimore, USA
Tel: +1 410 338 4312
E-mail: dcoe@stsci.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

Oli Usher
Hubble/ESA
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6855
E-mail: ousher@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1120 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.