Persbericht

El Gordo – Een grote, verre cluster van sterrenstelsels

10 januari 2012

Een internationaal team heeft, met behulp van ESO’s Very Large Telescope (VLT) in de Atacama-woestijn in Chili en NASA’s röntgensatelliet Chandra, een extreem hete, zware, jonge cluster van sterrenstelsels onderzocht – de grootste die ooit in het verre heelal is waargenomen. De nieuwe resultaten worden op 10 januari 2012 gepresenteerd bij de 219de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austin, Texas.

De pas ontdekte cluster [1] heeft de bijnaam El Gordo gekregen – Spaans voor ‘groot’ of ‘dik’. Hij bestaat uit twee afzonderlijke subclusters die met snelheden van miljoenen kilometers per uur met elkaar in botsing zijn. De cluster is zo ver weg, dat zijn licht er zeven miljard jaar over heeft gedaan om de aarde te bereiken.

‘Deze cluster is de zwaarste en heetste die tot nu toe op deze afstand of daar voorbij ontdekt is,’ zegt Felipe Menanteau van Rutgers University, die het onderzoek heeft geleid. ‘We hebben een groot deel van onze waarnemingstijd aan El Gordo gewijd, en ik ben blij dat deze gok de moeite waard was en we deze verbazingwekkende clusterbotsing hebben mogen ontdekken.’

Clusters zijn de grootste objecten in het heelal die door de zwaartekracht bijeengehouden worden. Hun ontstaansproces, waarbij kleinere groepen van sterrenstelsels zich verenigen, hangt sterk af van de hoeveelheid donkere materie en donkere energie die op dat moment in het heelal aanwezig was – het onderzoek van clusters kan dus licht werpen op deze duistere componenten van de kosmos.

‘Reusachtige clusters zoals deze zijn precies wat we wilden vinden,’ zegt teamlid Jack Hughes, ook van Rutgers. ‘We willen zien of het ontstaan van deze extreme objecten zich aan de hand van de beste kosmologische modellen van dit moment laat begrijpen.’

Het team, onder leiding van astronomen uit Chili en van Rutgers University, ontdekte El Gordo door de detectie van een afwijking in de kosmische achtergrondstraling. Deze zwakke gloed is het restant van het eerste licht van de oerknal, de extreem hete en compacte oorsprong van het heelal, die ongeveer 13,7 miljard jaar geleden plaatsvond. De straling die na de oerknal achterbleef treedt in wisselwerking met de elektronen in het hete gas in clusters van sterrenstelsels, waardoor de achtergrondgloed zoals die vanaf de aarde wordt waargenomen wordt verstoord [2]. Hoe dichter en groter de cluster, des te groter dit effect. El Gordo viel op bij een survey van de kosmische achtergrondstraling met de Atacama Cosmology Telescope [3].

Met ESO’s Very Large Telescope zijn de snelheden van de sterrenstelsels in deze enorme botsing van clusters gemeten, evenals hun afstand tot de aarde. NASA’s röntgensatelliet Chandra is gebruikt om het hete gas in de cluster te onderzoeken.

Hoewel clusters van de afmetingen en afstand van El Gordo zeer schaars zijn, zeggen de auteurs dat de nieuwe resultaten nog steeds in overeenstemming zijn met de huidige astronomische inzichten: een heelal dat met een oerknal is begonnen en grotendeels uit donkere materie en donkere energie bestaat.

El Gordo is waarschijnlijk op dezelfde manier ontstaan als de zogeheten Kogelcluster, een spectaculaire interactie tussen twee clusters die zich bijna vier miljard lichtjaar dichter bij de aarde bevindt. In beide gevallen zijn er aanwijzingen dat de normale materie, die grotendeels uit heet, röntgenstraling uitzendend gas bestaat, is gescheiden van de donkere materie. Het hete gas is afgeremd door de botsing, maar de donkere materie niet.

‘Het is voor het eerst dat we op zo’n grote afstand een Kogelcluster-achtig systeem ontdekt hebben,’ zegt Cristóbal Sifón, student aan de Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) in de Chileense hoofdstad Santiago. ‘Het is als bij het oude gezegde: als je wilt begrijpen waar je heen gaat, moet je weten waar je vandaan komt.’

Noten

[1] De formele naam van de cluster is ACT-CL J0102-4915. Het eerste deel van de naam laat zien dat de cluster is gevonden met de Atacama Cosmology Telescope, en het tweede deel geeft de hemelpositie van het object, dat zich in het zuidelijke sterrenbeeld Phoenix bevindt.

[2] Dit verschijnsel heet het Soenjajev-Zeldovitsj-effect, naar de Russische astronomen Rasjid Soenjajev en Jakov Zeldovitsj, die het bestaan ervan eind jaren zestig hebben voorspeld.

[3] De Atacama Cosmology Telescope (ACT) is een 6-meter microgolf-telescoop op de Cerro Toco in de Noord-Chileense Atacama-woestijn, niet ver van de locatie van ALMA. Hij is ontworpen om de kosmische achtergrondstraling gedetailleerd in kaart te brengen.

Meer informatie

Deze resultaten over El Gordo worden op 10 januari 2012 gepresenteerd bij de 219de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austin, Texas (VS). Het artikel ‘The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87’, van Felipe Menanteau et al, waarin deze resultaten worden beschreven, is geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal.

Het onderzoeksteam bestaat uit: Felipe Menanteau (Rutgers University, VS), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (University of Nottingham, VK), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC) , Andrew J. Baker (Rutgers), Sudeep Das (University of California, Berkeley, VS; Princeton University, VS), Mark J. Devlin (University of Pennsylvania, VS), Joanna Dunkley (Oxford University, VK), Adam D. Hincks (Princeton University), Arthur Kosowsky (University of Pittsburgh, VS), Danica Mardsen (University of Pennsylvania), Tobias A. Marriage (The Johns Hopkins University, Baltimore, VS), Kavilan Moodley (University of KwaZulu-Natal, Durban, Zuid-Afrika), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, VS), Lyman A. Page (Princeton University), Erik D. Reese (University of Pennsylvania), Neelima Sehgal (Stanford University, VS), Jon Sievers (University of Toronto, Canada), David N. Spergel (Princeton University), Suzanne T. Staggs (Princeton University) en Edward Wollack (Goddard Space Flight Center, VS).

Het jaar 2012 staat in het teken van de vijftigste verjaardag van de oprichting van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien landen: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die uitsluitend is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), een telescoop van de 40-meterklasse die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Link naar prepring van het wetenschappelijke artikel
• Foto’s van de VLT op Paranal
• Informatie over NASA’s röntgensatelliet Chandra
• Meer informatie over de Atacama Cosmology Telescope

Contact

Felipe Menanteau
Rutgers University
Piscataway, New Jersey, USA
Tel: +1 732 445 5500 (x7433)
E-mail: felipe@physics.rutgers.edu

John P. Hughes
Rutgers University
Piscataway, New Jersey, USA
Mobiel: +1 732 445 5500 x 0980
E-mail: jph@physics.rutgers.edu

Cristóbal Sifón
Pontificia Universidad Católica de Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 2 354 4940
E-mail: cjsifon@astro.puc.cl

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobiel: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Megan Watzke
Chandra X-ray Center
Cambridge, Massachusetts, USA
Tel: +1 617-496-7998
E-mail: mwatzke@cfa.harvard.edu

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media