Ütköző galaxishalmazokat kaptak lencsevégre
A galaxisok többnyire nem magányosan róják a fizika törvényei által kijelölt útjukat a világűrben, hanem a gravitáció hatására néhány tízesével, százasával összecsapódnak és galaxishalmazokat alkotnak. E több millió fényév átmérőjű halmazok olykor összeütköznek, majd végül egymásba olvadnak. Az ütközések közvetlenül nem figyelhetők meg, hiszen az emberi élethez képest rendkívül hosszú idő alatt zajlanak le. Szerencsére azonban ilyen ütközésből meglehetősen sok zajlik egyszerre, és ezek az ütközési folyamat különféle fázisainak pillanatfelvételeit tárják elénk.
A galaxishalmazok ütközéseit vizsgáló rádió- és röntgencsillagászok feladata ahhoz hasonlítható, mintha a tó felszínébe csapódó esőcsepp viselkedését próbálnák megérteni egy esős napon a teljes tó felszínéről készített pillanatfelvétel elemzéséből. A felvételen helyenként látszanak még a vízfelszín felett elcsípett esőcseppek, máshol azonban már csak a becsapódás nyomán keletkezett hullámgyűrű észlelhető. Épp így, ha erre alkalmas távcsövekkel a világűrt pásztázzuk, találunk ütközés előtt álló vagy már az összeolvadás utáni állapotú galaxishalmaz-párokat. Ahhoz azonban, hogy a csillagászok az ütközés menetét lépésről lépésre le tudják írni, el kell csípniük azt a pillanatot, amikor az ütközés éppen megkezdődik. Több röntgen- és rádiótávcső adatainak felhasználásával egy kutatócsoportnak most sikerült lencsevégre kapnia egy ilyen különleges eseményt, az eredményt a napokban közölte a Nature Astronomy.
A fenti kép az ütközési folyamat illusztrációja egymástól különféle távolságban levő galaxishalmaz-párok példájával. A kék a röntgen-, a piros a rádiótartományban készített felvételek adatait mutatja. A kutatók által most felfedezett ütközés felülről a harmadik képen látható. Az első két képen a halmazok még távol vannak egymástól, az utolsó képen pedig már az ütközés utáni állapot figyelhető meg. (Forrás: Gu et al.)
„Hatalmas szerencse, hogy sikerült ráakadnunk két galaxishalmazra az ütközés eme igen ritkán megfigyelhető szakaszában. Meglepő volt látni, milyen csodásan egyeznek a megfigyelés adatai számítógépes szimulációink eredményeivel. Persze fontos lenne további hasonló, az összeolvadást megelőző állapotban talált galaxishalmaz megfigyelése, hogy jobban értsük, miként növekednek a világegyetem leghatalmasabb struktúrái” – mondta el az mta.hu kérdésére François Mernier, az MTA–ELTE Lendület Forró Univerzum Kutatócsoport tagja.
A galaxishalmazok ütközésének számítógépes szimulációiból ismert, hogy az ütközés legelső fázisában lökéshullám indul ki az ütközés térségéből és az ütközés tengelyére merőleges irányban terjed szét a világűrben. A felszabaduló energia akkora, hogy a keletkező százmillió fokos gázgyűrű akár a galaxishalmazok határain is túljuthat, így a lökéshullám nyilvánvalóan jelentős hatással van a galaxishalmazok és más nagy űrbeli struktúrák fejlődésére. A kutatók ezért remélik, hogy az eROSITA nevű új röntgencsillagászati űrtávcső – melyet a tervek szerint idén bocsátanak fel – több ilyen ütközési pillanatfelvételt is szolgáltat majd számukra. Ezek segíthetnek megérteni a galaxishalmazok ütközésének e viszonylag rövid, de kritikus jelentőségű fázisát.
Forrás: MTA
Címlapkép: a CL0024+17 galaxishalmaz a Hubble felvételén