eso1120no — Pressemelding

Astronomer etterforsker galaktisk massekollisjon

22 June 2011

En forskergruppe har gjort grundige studier av galaksehopen Abell 2744, også kalt Pandoras hop. De har rekonstruert hopens komplekse og voldsomme historie ved hjelp av teleskoper på bakken og i rommet, deriblant ESOs Very Large Telescope og Romteleskopet Hubble. Minst fire separate galaksehoper ser ut til å ha krasjet sammen og dermed dannet Abell 2744, og denne innfløkte kollisjonen har frambragt merkelige effekter som aldri før er sett sammen.

Kaoset som følger etter at enorme hoper med galakser barker sammen, er en skattekiste av informasjon for astronomene. Etter å ha etterforsket en av de mest innviklede og merkelige galaksehopkollisjoner på himmelen, har et internasjonalt team av astronomer klart å danne seg et bilde av de ulike fasene i kjempekollisjonen, som utspant seg over hele 350 millioner år.

Julian Merten, en av forskerne bak den nye studien av Abell 2744, forklarer: "På samme måte som politiet etterforsker kollisjoner i trafikken, kan vi astronomer bruke observasjoner av disse gigantiske komiske sammenstøtene for å rekonstruere begivenheter som skjedde over et tidsrom på flere hundre millioner år. Observasjonene kan avsløre hvordan strukturer dannes i universet og hvordan forskjellige typer materie vekselvirker med hverandre når de støter sammen."

"Vi gav objektet kallenavnet Pandoras hop fordi kollisjonen har frambrakt så mange forskjellige og underlige fenomener. Enkelte av fenomenene har aldri vært sett før," tilføyer teammedlem Renato Dupke.

Abell 2744 er nå studert grundigere enn noen gang tidligere ved å kombinere data fra ESOs Very Large Telescope (VLT), det japanske Subaru-teleskopet, NASAs/ESAs Hubble-teleskop og NASAs røntgenteleskop Chandra.

Galaksene i hopen er lett synlige på VLT- og Hubble-bildene. Selv om galaksene er lyssterke, utgjør de mindre enn 5 % av hopens totale masse. Resten er gass (rundt 20 %), som er så varm at den kun sender ut røntgenstråling, og mørk materie (rundt 75 %), som er fullstendig usynlig. For å forstå hva som skjedde i kollisjonen, måtte forskergruppen kartlegge posisjonene til alle de tre materietypene i Abell 2744.

Mørk materie er spesielt vanskelig å registrere ettersom den verken sender ut, absorberer eller reflekterer lys (derav navnet). Den gir seg kun til kjenne gjennom gravitasjonskraften den utøver på ting rundt seg. For å lokalisere det mystiske stoffet utnyttet astronomene et eksotisk fenomen kalt gravitasjonslinsing, hvor lys fra fjerne galakser avbøyes idet de passerer gjennom gravitasjonsfeltet til den store hopen. Resultatet er at utseendet til bakgrunnsgalaksene i VLT- og Hubble-bildene er forvridd på en særegen måte. Ved å nøye plotte retningen disse galaksene er strukket ut og forvrengt, er det mulig å kartlegge ganske nøyaktig hvor den skjulte massen – og dermed den mørke materien – faktisk befinner seg.

Å finne den varme gassen i galaksehopen er enklere, siden NASAs røntgenteleskop Chandra kan observere den direkte. Disse observasjonene er avgjørende ikke bare for å finne ut hvor gassen er, men også for å bestemme med hvilke vinkler og hastigheter de ulike komponentene i hopen kolliderte.

Da astronomene studerte resultatene fant de flere ting som var underlige. "Abell 2744 ser ut til å være dannet ut fra fire forskjellige galaksehoper, som har vært involvert i en rekke kollisjoner over et tidsrom på omkring 350 millioner år. Den kompliserte og uregelmessige fordelingen av de forskjellige typer materie er ekstremt uvanlig og fascinerende," forklarer Dan Coe, en av hovedforfatterne av forskningsartikkelen der resultatene presenteres.

Det virker som den komplekse kollisjonen har skilt ut deler av den varme gassen og den mørke materien, slik at de nå befinner seg adskilt fra hverandre og fra de synlige galaksene. I Pandoras hop finner man en kombinasjon av fenomener som før bare har vært sett alene andre systemer.

Nær hopens kjerne ligger et "prosjektil" hvor gassen tilhørende en hop har kollidert med gassen i en annen og dannet en sjokkbølge. Den mørke materien har derimot passert upåvirket gjennom kollisjonen [1].

I en annen del av Pandoras hop finner man galakser og mørk materie, men ingen varm gass. Det er mulig gassen har blitt "rensket vekk" i løpet av kollisjonen og bare etterlatt seg et svakt spor.

Hopens utkant byr på enda snodigere egenskaper. Et område inneholder for eksempel massevis av mørk materie, men ingen lysende galakser eller varm gass. En adskilt spøkelsesaktig gassklump er kastet ut og befinner seg foran – og ikke bak, slik man ville forvente – den tilhørende mørke materien. Denne pussige konfigurasjonen kan muligens fortelle astronomene noe om hvordan mørk materie oppfører seg og hvordan de ulike ingrediensene i universet vekselvirker med hverandre.

Galaksehoper er universets største strukturer og inneholder bokstavelig talt billioner av stjerner. Måten de dannes og utvikler seg, gjennom gjentatte kollisjoner, har dyptgripende implikasjoner for vår forståelse av kosmos. Videre studier av Pandoras hop, den mest komplekse og fascinerende kollisjon man hittil har oppdaget, er allerede i gang.

Fotnoter

[1] Denne effekten er sett i et fåtall andre kollisjoner mellom galaksehoper, inkludert den opprinnelige "Prosjektilhopen" ("Bullet Cluster" på engelsk), 1E 0657-56.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Monthly Notices of the Royal Astronomical Society med tittelen "Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744".

Forskerteamet består av J. Merten (Institute for Theoretical Astrophysics, Heidelberg, Tyskland; INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italia), D. Coe (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), R. Dupke (University of Michigan, USA; Eureka Scientific, USA; National Observatory, Rio de Janeiro, Brasil), R. Massey (University of Edinburgh, Skottland), A. Zitrin (Tel Aviv University, Israel), E.S. Cypriano (University of Sao Paulo, Brasil), 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, Spania), N. Benitez (Instituto de Astrofisica de Andalucia), T. Broadhurst (University of Basque Country, Spania), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory/Caltech, USA), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna, Italia), L. A. Moustakas (Caltech), L. Sodre Jr. (University of Sao Paulo, Brasil), J. Krick (Spitzer Science Center/IPAC/Caltech, USA) og J. N. Bregman (University of Michigan).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 40 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen@astro.uio.no

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@gmail.com

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

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

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

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

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1120 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.
Bookmark and Share

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1120no
Navn:Abell 2744
Type:• Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Hubble Space Telescope, Very Large Telescope
Science data:2011MNRAS.417..333M

Bilder

X-rays, dark matter and galaxies in the cluster Abell 2744
X-rays, dark matter and galaxies in the cluster Abell 2744
kun på engelsk
Pandora’s Cluster (VLT view)
Pandora’s Cluster (VLT view)
kun på engelsk
Pandora’s Cluster (combined Hubble and VLT view)
Pandora’s Cluster (combined Hubble and VLT view)
kun på engelsk
Pandora’s Cluster — Hubble view of Abell 2744
Pandora’s Cluster — Hubble view of Abell 2744
kun på engelsk
Wide-field view of Abell 2744
Wide-field view of Abell 2744
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 31: Pandora's Cluster
ESOcast 31: Pandora's Cluster
kun på engelsk
Simulation of the merging events in Abell 2744
Simulation of the merging events in Abell 2744
kun på engelsk
Zooming in on Pandora’s Cluster
Zooming in on Pandora’s Cluster
kun på engelsk
Pan across Abell 2744, Pandora’s Cluster
Pan across Abell 2744, Pandora’s Cluster
kun på engelsk

Se også