De melkweg met een kwispelende staart

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

De melkweg met een kwispelende staart

Bericht door univers » 22 mei 2021, 07:48

Een van de zwaarste sterrenstelsels in het centrum van de Abell 1775-cluster heeft een staart van 2,5 miljoen lichtjaar - twee keer zo lang als eerder werd gedacht - die lijkt te "kwispelen". De ontdekking werd gedaan door een internationaal team van onderzoekers, waaronder een aantal van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF), die beelden analyseerden van het cluster, dat zich op bijna een miljard lichtjaar afstand bevindt, verkregen met de Europese LOFAR-radiotelescoop en NASA's Chandra X -ray ruimte observatorium

Clusters van sterrenstelsels zijn de meest massieve structuren in het heelal. Ze omsluiten honderden tot duizenden sterrenstelsels die door de zwaartekracht bij elkaar worden gehouden. Deze cirkelen in clusters met indrukwekkende snelheden en verplaatsen zich in slechts één seconde tot duizenden kilometers. De ruimte waar ze doorheen bewegen, is doordrongen van een uiterst ijl gas, met temperaturen tot tientallen of honderden miljoenen graden, met een doorsnede van wel tien miljoen lichtjaar. Astronomen nemen hun toevlucht tot hoogenergetische satellieten om het gas te observeren dat clusters van sterrenstelsels doordringt, met name bij röntgenenergieën, een soort straling die wordt geabsorbeerd door de atmosfeer van de aarde.

Een internationaal team van onderzoekers heeft waarnemingen in deze twee delen van het spectrum gecombineerd om melkwegcluster Abell 1775 te bestuderen, waarbij voorheen niet-gedetecteerde details in dit systeem werden onthuld, dat zich op iets minder dan een miljard lichtjaar van ons bevindt. In radiogolven gebruikte het team gegevens van drie verschillende radiotelescopen, waaronder LOFAR ( Low Frequency Array ). LOFAR is een groot instrument dat bestaat uit duizenden antennes verspreid over Nederland en verschillende Europese landen, en wordt beheerd door ASTRON, het Nederlands Instituut voor Radioastronomie, samen met een internationaal consortium waarvan INAF ook lid is. Op röntgenfoto's wezen ze meer dan een dag op rij de Chandra-satelliet van NASA naar het cluster.

Eerdere radio-waarnemingen hadden een van de meest spectaculaire verschijnselen in Abel 1775 onthuld: een eigenaardig sterrenstelsel, met een morfologie die astronomen 'kopstaart' noemen. Dit sterrenstelsel is een van de snelste in de cluster en herbergt in de kern een 'actief' zwart gat, dat de omringende materie in een snel tempo opeet en een deel ervan uitschiet via jets die helder schijnen in radiogolven. Door de hoge snelheid van de melkweg en de druk die het omringende hete gas erop uitoefent, worden deze jets "gebogen" in de buurt van het zwarte gat, waardoor de "staart" ontstaat - een extreem lang spoor van elektronen en magnetische velden.

Afbeelding
Radiostraling van het enorme “kopstaart” -stelsel in het centrum van de Abell 1775-cluster, waargenomen met LOFAR (in rood) en als overlay op een optisch beeld. Credits: LOFAR / Pan-STARRS / Botteon et al. 2021.

"In onze studie realiseerden we ons dat de staart van dit sterrenstelsel in de Abell 1775-cluster ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar in doorsnede is: het is een van de grootste ooit waargenomen en twee keer zo lang als gedetecteerd met eerdere waarnemingen", zegt Andrea Botteon uit Leiden. Universiteit in Nederland en INAF-medewerker, die de hoofdauteur is van het artikel waarin de resultaten worden beschreven, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics . "Deze ontdekking was vooral mogelijk dankzij LOFAR, dat de radiohemel verkent op golflengten van ongeveer twee meter en daarom gevoelig is voor straling die wordt uitgezonden door het gebied dat het verst verwijderd is van de 'kop', waar het zwarte gat dat de jets doet ontstaan ​​zich bevindt".

De astronomen realiseerden zich toen dat het nieuw onthulde gebied in de staart ontstaat dichtbij een punt waar het elektronen- en magnetische veldspoor lijkt te breken. Hier verandert de staart enigszins van oriëntatie, alsof het sterrenstelsel "met zijn staart kwispelde".

"Door de röntgengegevens van Chandra te analyseren, ontdekten we dat dit overgangspunt samenvalt met een regio waar het hete gas een plotselinge verandering in dichtheid heeft, en we denken dat dit de oorsprong is van zijn staartkwispelen", voegt co-auteur toe Fabio Gastaldello van INAF in Milaan. “We denken dat de dichtheidssprong wordt veroorzaakt door de gasbewegingen binnen de cluster Abell 1775. Deze bewegingen produceerden ook een structuur met een paddenstoelachtige morfologie en dwongen het lokale gas in een spiraal. Onze uitgebreide gegevensverwerking, met gebruikmaking van de nieuwste technieken, was nodig om deze structuren naar voren te brengen ”.

Afbeelding
Heet gas in het centrum van cluster van sterrenstelsels Abell 1775 waargenomen met röntgenstralen met het Chandra-ruimteobservatorium (links). De afbeeldingen in het midden en rechts zijn verkregen met behulp van speciale filters om de paddenstoelachtige structuur, de dichtheidssprong en de gasspiraal te laten opvallen. Credits: NASA / Chandra / Botteon et al. 2021.

Volgens de nieuwe studie zouden de gasbewegingen in het cluster verantwoordelijk zijn voor andere structuren die worden gedetecteerd door Abell 1775 in radiogolven te observeren, zoals de twee filamenten in de buurt van het kopstaartstelsel. De grote hoeveelheid gegevens die is verzameld met instrumenten die zo krachtig zijn als LOFAR en Chandra, heeft de onderzoekers ook in staat gesteld om in detail de verschijnselen te bestuderen die bijdragen aan het versnellen van elektronen in zowel de staart van dit melkwegstelsel als in het midden van de cluster.

"Met zijn zeer hoge gevoeligheid en hoekresolutie in het frequentiebereik van honderden MHz, draagt ​​LOFAR in belangrijke mate bij tot ons begrip van radiostraling van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels", zegt co-auteur Tiziana Venturi, die de directeur is van INAF's Istituto di Radioastronomia in Bologna. “Italië heeft vanaf het begin het revolutionaire potentieel van dit instrument ingezien en is al jaren lid van het LOFAR-consortium. Binnenkort zal een station van deze radiotelescoop worden gebouwd bij het Medicina Radio Astronomical Station en onderdeel uitmaken van wat bekend staat als de International LOFAR Telescope ”.

https://www.astron.nl/the-galaxy-with-a-wagging-tail/
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie