(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)
Kosmische Schwergewichte in einem Gerangel
Dieses Kompositbild zeigt den riesigen Galaxiencluster MACSJ0717.5+3745 (kurz MACSJ0717), wo vier einzelne Galaxiencluster in einen Zusammenstoß involviert gewesen sind. Es ist das erste Mal, daß solch ein Phänomen belegt worden ist. Heißes Gas ist in einem Bild von NASA‘s Chandra-Röntgen-Observatorium und Galaxien sind in einer optischen Aufnahme des Hubble-Weltraum-Teleskops der NASA gezeigt. Das heiße Gas ist zur Darstellung seiner Temperatur farbcodiert, ähnlich einer Temperaturkarte der Erde bei einer Wettervorhersage. In MACSJ0717 ist das kühlste Gas tiefviolett, das heißeste Gas blau und Temperaturen dazwischen violett dargestellt.
Die wiederholten Kollisionen in MACSJ0717 sind durch einen 13 Millionen Lichtjahre langen Strom aus Galaxien, Gas und Dunkler Materie – bekannt als ein Filament – verursacht, der in eine Region eindringt, die bereits voller Materie ist. Ein Zusammenstoß zwischen Gas in zwei oder mehr Clustern bewirkt, daß das heiße Gas abgebremst wird. Die Galaxien, die hauptsächlich aus leerem Raum bestehen, werden nicht so stark abgebremst und bewegen sich daher vor dem Gas. Folglich kann die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung für jeden Cluster – senkrecht zur Sichtlinie – durch Untersuchung der Verschiebung zwischen der durchschnittlichen Lage der Galaxien und dem Peak an heißem Gas abgeschätzt werden.
Die beschriftete Version des Bildes von MACSJ0717 zeigt die Galaxien in den vier verschiedenen Clustern – kennzeichnet durch die Buchstaben A, B, C und D – die an dem Zusammenstoß beteiligt sind und die Richtung der Bewe-gung für die drei sich am schnellsten bewegenden Cluster. Die Länge des Pfeils gibt die überschlägige Geschwindigkeit in Richtung senkrecht zur Sichtlinie wieder. Man beachte, daß die Bewegungsrichtung der Cluster annähernd parallel zur Ausrichtung des Filaments ist. Daten vom Keck Observatorium wurden genutzt, um die Geschwindigkeit der Cluster ent-lang der Sichtlinie zu bekommen. Dies erlaubte, den dreidimensionalen Aufbau sowie die Dynamik von MACSJ0717 abzu-leiten.
Die kühlere (rötere) Region an Gas unten links von dem mit D bezeichneten Cluster stammt vermutlich noch aus der Zeit vor der Kollision. Cluster A fällt wahrscheinlich in den Hauptcluster zurück, nachdem er ihn bereits einmal in der entge-gengesetzten Richtung durchdrungen hatte. Beide Cluster entstammen vermutlich dem Filament. Cluster B hat jedoch entlang der Sichtlinie eine viel höhere Geschwindigkeit als die anderen Cluster und seine Herkunft ist unklar. Er kann am Rand des äußeren Filaments entlang gewandert sein, was zur Krümmung seiner einfallenden Bahnkurve führte, oder er ist entlang eines anderen, kleineren Filaments hineingestürzt. Die gute Übereinstimmung der Lage zwischen den Galaxien und dem heißen Gas für Cluster C und dazu seine Bewegung im Vergleich zu MACSJ0717 als Ganzes macht dieses System zu einem guten Kandidaten als Zentrum für den Hauptcluster.
Die große Region an relativ heißem Gas (gezeigt in blau), die sich von der linken Seite des Clusters C bis zur rechten Seite des Clusters D erstreckt, kann durch Aufheizen verursacht worden sein, als erhebliche Mengen an Gas aus dem Filament in den Hauptcluster eindrangen.
MACSJ0717 liegt ungefähr 5.4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Er ist einer der komplexesten, je beobachteten Galaxiencluster. Andere gut bekannte Cluster wie der Bullet-Cluster und MACSJ0025.4-1222 gehen mit dem Zusammen-stoß von nur zwei Galaxienclustern einher und zeigen einen viel einfacheren Aufbau.
- Kurzinformation:
- Scale: Image is 4.5 arcmin across
- Category: Groups & Clusters of Galaxies
- Coordinates (J2000): RA 07h 17m 31.00s | Dec +37° 45´ 39.60″
- Constellation: Aurigae
- Color Code: X-ray: Blue, Violet; Optical: Cyan, Yellow
- Instrument: ACIS
- Distance Estimate: about 5.4 billion light years
- Release Date: April 16, 2009
- References: C. Ma et al. “An X-Ray/Optical Study of the Complex Dynamics of the Core of the Massive Intermediate-Redshift Cluster MACSJ0717.5+3745” The Astrophysical Journal Letters 693, Number 2
