Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abell 4067 zeigt die Kollision zweier Galaxienhaufen

19.01.2015

Max-Planck-Forscher beobachten im Röntgenlicht, wie sich die beiden Systeme durchdringen

Unter dem Namen Abell 4067 findet sich in den Himmelskatalogen ein Galaxienhaufen. Neuere Beobachtungen mit dem Satelliten XMM-Newton deuten jedoch darauf hin, dass hier tatsächlich zwei Haufen verschmelzen. Das kleinere System scheint einen Großteil seines Gases zu verlieren.


Kosmische Kollision im Röntgenlicht: Der Galaxienhaufen Abell 4067 im Energieband zwischen 0,5 und 2 keV. Dieses System zeigt die Verschmelzung eines kleinen, kompakten Galaxienhaufens (mit einem hellen Kern auf der linken Seite) und dem Haupthaufen. Die scharfe Kante der Röntgenstrahlung auf der linken Seite ist vermutlich die Wirkung eines Stoßes, der selbst nicht deutlich sichtbar ist und eine Geschwindigkeit von vielleicht 1000 Kilometer pro Sekunde besitzt.

© MPE


Kosmische Kollision im sichtbaren Licht: Ein Bild von Abell 4067, entnommen dem Digitized Sky Survey (DSS). Die Röntgenstrahlen sind als Konturenlinien überlagert.

© DSS (optisch), MPE (Röntgen)

Bei der Analyse der Daten stellten die Wissenschaftler um Hans Böhringer vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik außerdem fest, dass der kompakte Kern des einfallenden Haufens diese Begegnung bisher überlebt hat. Wie eine Gewehrkugel durchdringt dieser Kern den zentralen Bereich des größeren Galaxienhaufens, ohne dabei zerstört zu werden; die Schichten außerhalb der Kerns werden aber abgestreift.

Galaxienhaufen sind die größten Bausteine des Universums, und sie wachsen immer noch weiter – vor allem durch Kollisionen mit anderen Haufen. Neben hunderten oder tausenden von Galaxien enthalten diese Objekte auch heißes Gas, das hochenergetische Röntgenstrahlung aussendet; diese Strahlung bildet die Struktur der riesigen Systeme perfekt ab. „Röntgenbeobachtungen bieten die besten Einblicke“, sagt denn auch Hans Böhringer, leitender Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik.

Mittlerweile haben die Forscher hunderte Galaxienhaufen mit den modernen Röntgenteleskopen auf Satelliten der Raumfahrtagenturen ESA (XMM-Newton) und NASA (Chandra) beobachtet. „Ungefähr in einem von 20 oder 30 Systemen finden wir klare Beweise dafür, dass diese Galaxienhaufen derzeit eine Verschmelzung erleben“, sagt Böhringer. Allerdings ergab keine der bisherigen Beobachtungen ein derart interessantes Bild einer Fusion, wie es die neuen Daten von Abell 4067 liefern.

Dieses auch RXCJ2359.5-6042 genannte Objekt hatten die Forscher bereits in den 1990er-Jahren gefunden. Es war ihnen bei einer systematischen Suche am Südhimmel der ROSAT-Himmelsdurchmusterung im Röntgenbereich ins Netz gegangen. Neue, detailliertere Röntgenbeobachtungen von Hans Böhringer und seinem Institutskollegen Gayoung Chon zeigten, dass RXCJ2359.5-6042 – der sich in einem Abstand von 1,35 Milliarden Lichtjahren befinden – Anzeichen einer Verschmelzung von einem kleinen, kompakten Haufen mit einem großen, weniger dichten System aufweist.

Der große, ausgedehntere und weniger dichte Haufen zeigt sich in der schwächeren Röntgenemission, die sich hauptsächlich in Nord-Süd-Richtung erstreckt. Eingebettet in diesen Haufen ist eine sehr kompakte Röntgenquelle mit einem Schweif durch den Haufen hindurch. „Das kann als Überbleibsel eines kleinen, dichten Galaxienhaufens interpretiert werden, der in den größeren Haupthaufen gefallen ist“, sagt Chon.

Die sehr helle Quelle ist eindeutig ausgedehnt, und ihr Röntgenspektrum stimmt mit relativ kühlem Gas bei einer Temperatur von weniger als 20 Millionen Grad (etwa 1,5 keV) überein. Demgegenüber hat das Gas des Haupthaufens eine Temperatur von rund 40 Millionen Grad (rund 3,5 keV).

Beim Eindringen des kleineren Systems in das größere wurde die äußere Gashülle abgestreift und in die Länge gezogen; die äußeren Bereiche haben sich zum Teil bereits mit dem Gas des Haupthaufens vermischt. Der kompakte, kühle Kern des einfallenden Systems – ursprünglich das Zentrum des kleinen Galaxienhaufens – hat die Kollision aber bisher überlebt. Diese Interpretation der Röntgendaten wird auch durch optische Aufnahmen gestützt: Auf ihnen ist eine große Galaxie in der Mitte des kompakten Überrests zu sehen , wie man sie bei der Mehrheit aller Galaxienhaufen findet.

„Wir können den Prozess der Verschmelzung hier sehr deutlich beobachten, da die Kollision fast in der Himmelsebene passiert. Das heißt, wir sehen das System frontal“, sagt Chon. Die Forscher glauben sogar, das wahrscheinliche Schicksal dieser Verschmelzung in den nächsten Milliarden Jahren vorhersagen zu können: Demnach sollte sich das Gas im Schweif mit dem Gas des Haupthaufens vermischen. Der kühle Kern wird schließlich durch die Schwerkraft zur Mitte des Gesamtsystems wandern, um dort das Zentrum eines noch massereicheren Galaxienhaufens zu bilden.

Weitere Einsichten dazu, wie die äußeren Bereiche des einfallenden Haufens abgestreift werden und wie sich das Gas aus den beiden Komponenten mischt, erhoffen Chon und Böhringer von deutlich detaillierteren Beobachtungen dieses Objekts, wofür ihnen bereits Zeit mit dem XMM-Newton-Observatorium gewährt wurde. Ein besseres Verständnis der Prozesse in diesem leicht durchschaubaren System wird dazu beitragen, das Wachstum von Galaxienhaufen im Allgemeinen besser zu verstehen.


Ansprechpartner

Dr. Hannelore Hämmerle
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching


Telefon: +49 89 30000-3980

E-Mail: hhaemmerle@mpa-garching.mpg.de


Dr. Hans Böhringer
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Telefon: +49 89 30000-3347

Fax: +49 89 30000-3569

E-Mail: hxb@mpe.mpg.de


Dr. Gayoung Chon
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Telefon: +49 89 30000-3894

Fax: +49 89 30000-3569

E-Mail: gchon@mpe.mpg.de


Originalpublikation
Gayoung Chon, Hans Böhringer

Witnessing a merging bullet being stripped in the galaxy cluster RXCJ2359.3-6042

Astronomy & Astrophysics, Januar 2015

Quelle

Dr. Hannelore Hämmerle | Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/8851196/galaxienhaufen-kollision

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise