Een knoop van clusters van sterrenstelsels ontwarren

That's one small step for a man, a giant leap for mankind, dat waren de woorden van Neill Armstrong toen hij zijn eerste stap op de maan zette. De ruimte en het universum interesseren ons allemaal, vind hier alles terug over ons zonnestelstel, de NASA, geplande ruimte missies en andere gebeurtenissen die ons allemaal aangaan.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Een knoop van clusters van sterrenstelsels ontwarren

Bericht door univers » 31 jan 2023, 07:03

Astronomen hebben een spectaculaire, voortdurende botsing tussen ten minste drie clusters van melkwegstelsels vastgelegd . Gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory , ESA's (European Space Agency's) XMM-Newton en een drietal radiotelescopen helpen astronomen om uit te zoeken wat er in deze verwarde scène gebeurt. Botsingen en fusies zoals deze zijn de belangrijkste manier waarop clusters van sterrenstelsels kunnen uitgroeien tot de gigantische kosmische bouwwerken die we tegenwoordig zien. Deze fungeren ook als de grootste deeltjesversnellers in het universum.

De gigantische cluster van sterrenstelsels die uit deze botsing is ontstaan, is Abell 2256, op 780 miljoen lichtjaar van de aarde. Deze composietafbeelding van Abell 2256 combineert röntgenstralen van Chandra en XMM in blauw met radiogegevens verzameld door de Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), de Low Frequency Array (LOFAR) en de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) allemaal in rood, plus optische en infraroodgegevens van Pan-STARR's in wit en lichtgeel.

Afbeelding

Afbeelding
Melkwegcluster Abell 2256.
Credits: Röntgenfoto: Chandra: NASA/CXC/Univ. van Bolonga/K. Rajpurohit et al.; XMM-Newton: ESA/XMM-Newton/Univ. van Bolonga/K. Rajpurohit et al. Radio: LOFAR: LOFAR/ASTRON; GMRT: NCRA/TIFR/GMRT; VLA: NSF/NRAO/VLA; Optisch/IR: Pan-STARRS
Astronomen die dit object bestuderen, proberen te ontrafelen wat tot deze ongebruikelijk ogende structuur heeft geleid. Elke telescoop vertelt een ander deel van het verhaal. Clusters van sterrenstelsels zijn enkele van de grootste objecten in het universum die honderden of zelfs duizenden individuele sterrenstelsels bevatten . Bovendien bevatten ze enorme reservoirs van oververhit gas, met temperaturen van enkele miljoenen graden Fahrenheit. Alleen röntgentelescopen zoals Chandra en XMM kunnen dit hete gas zien. Een gelabelde versie van de figuur toont gas uit twee van de clusters van melkwegstelsels, waarbij de derde te nauw gemengd is om van de andere te scheiden.

De radio-emissie in dit systeem komt voort uit een nog complexere reeks bronnen. De eerste zijn de sterrenstelsels zelf, waarin het radiosignaal wordt gegenereerd door deeltjes die in jets wegschieten uit superzware zwarte gaten in hun midden. Deze jets schieten de ruimte in in rechte en smalle lijnen (die met het label "C" en "I" in de geannoteerde afbeelding, met behulp van het naamgevingssysteem van de astronoom) of vertragen omdat de jets interageren met gas waar ze tegenaan lopen, waardoor complexe vormen ontstaan en filamenten ("A", "B" en "F"). Bron F bevat drie bronnen, allemaal gecreëerd door een zwart gat in een melkwegstelsel dat is uitgelijnd met de meest linkse bron van dit trio.

Radiogolven komen ook van enorme filamentaire structuren (met het label "relikwie"), meestal gelegen ten noorden van de radio-emitterende sterrenstelsels, waarschijnlijk gegenereerd toen de botsing schokgolven veroorzaakte en deeltjes in het gas versnelde over meer dan twee miljoen lichtjaar. Een paper waarin deze structuur werd geanalyseerd, werd eerder dit jaar gepubliceerd door Kamlesh Rajpurohit van de Universiteit van Bologna in Italië in het maartnummer van The Astrophysical Journal van maart 2022, en is online beschikbaar . Dit is Paper I in een doorlopende serie die verschillende aspecten van dit botsende sterrenstelselclustersysteem bestudeert.



Ten slotte is er een "halo" van radiostraling nabij het midden van de botsing. Omdat deze halo de röntgenstraling overlapt en zwakker is dan de filamentaire structuur en de sterrenstelsels, is er een ander radiobeeld geproduceerd om de zwakke radiostraling te benadrukken. Paper II onder leiding van Rajpurohit, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy and Astrophysics en online beschikbaar , presenteert een model dat de halo-emissie kan worden veroorzaakt door de herversnelling van deeltjes door snelle veranderingen in de temperatuur en dichtheid van het gas als de botsing en samensmelting van de clusters gaan door. Dit model kan echter niet alle kenmerken van de radiogegevens verklaren, wat de behoefte aan meer theoretische studie van dit en soortgelijke objecten benadrukt.

Paper III door Rajpurohit en medewerkers zullen de sterrenstelsels bestuderen die radiogolven produceren in Abell 2256. Dit cluster bevat een ongewoon groot aantal van dergelijke sterrenstelsels, mogelijk omdat de botsing en fusie de groei van superzware zwarte gaten en daaruit voortvloeiende uitbarstingen veroorzaken. Meer details over de LOFAR-afbeelding van Abell 2256 zullen worden gerapporteerd in een aankomend artikel van Erik Osinga.

De volledige lijst van co-auteurs voor papers I en II omvat onderzoekers van de Universiteit van Bologna, Italië (Franco Vazza, Annalisa Bonafede, Andrea Botteon, Christopher J. Riseley, Paola Domínguez-Fernández, Chiara Stuardi en Daniele Dallacasa); Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden, Nederland (Erik Osinga, Reinout J. van Weeren, Timothy Shimwell, Huub Röttgering en George Miley); Thüringer Landessternwarte, Tautenburg, Duitsland (Matthias Hoeft en Alexander Drabent); INAF-Istituto di Radio Astronomia, Bologna, Italië (Gianfranco Brunetti en Rossella Cassano); Hamburger Sternwarte, Duitsland (Denis Wittor, Marcus Brüggen en Francesco de Gasperin); Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Italië (Marisa Brienza); Centrum voor Astrofysica, Harvard | Smithsonian (William Forman); moleculaire gieterij, Lawrence Berkeley Nationaal Laboratorium, Berkeley (Sangeeta Rajpurohit); Physical Research Laboratory, Ahmedabad, India (Arvind Singh Rajpurohit); Universität Würzburg, Würzburg, Duitsland (Etienne Bonnassieux) en INAF-IASF Milaan, Italië (Mariachiara Rossetti).

NASA's Marshall Space Flight Center beheert het Chandra-programma. Het Chandra X-ray Center van het Smithsonian Astrophysical Observatory bestuurt wetenschappelijke operaties vanuit Cambridge, Massachusetts, en vluchtoperaties vanuit Burlington, Massachusetts.

https://www.nasa.gov/mission_pages/chan ... sters.html
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie