Przejdź do głównej zawartości

Kolizja galaktyk w gromadzie Abell 1033 przypomina statek kosmiczny Enterprise

Kolizja ukryta w odległej gromadzie galaktyk to smugi gazu przypominające statek kosmiczny Enterprise – kultowy statek z serii Star Trek.


Gromady galaktyk – kosmiczne struktury zawierające setki lub nawet tysiące galaktyk – są największymi obiektami we Wszechświecie utrzymywanymi razem poprzez grawitację. Gaz o temperaturze wielu milionów wypełnia przestrzeń pomiędzy poszczególnymi galaktykami. Masa gorącego gazu jest około sześć razy większa, niż łączna masa wszystkich galaktyk w gromadzie. Ów przegrzany gaz jest niewidoczny dla teleskopów optycznych, jednak świeci bardzo jasno w promieniach X, więc do jego badania niezbędny jest teleskop rentgenowski, taki jak na przykład Obserwatorium Chandra.

Łącząc promieniowanie X z innymi długościami fali, takimi jak fale radiowe, możemy uzyskać pełniejszy obraz tych ważnych kosmicznych obiektów. Nowy, złożony obraz gromady galaktyk Abell 1033, w tym zdjęcia z Chandra (kolor fioletowy) i w emisji radiowej uzyskane dzięki LOFAR (kolor niebieski), właśnie to robi. Przedstawiono również emisję optyczną z SDSS. Gromada ta znajduje się około 1,6 mld lat świetlnych od Ziemi.

Korzystając z danych rentgenowskich oraz radiowych, naukowcy ustalili, że Abell 1033 to właściwie dwie gromady galaktyk w procesie zderzania. To niezwykle energetyczne zdarzenie, wywołało turbulencje i fale uderzeniowe podobne do uderzeń akustycznych wytwarzanych przez samolot poruszający się z prędkością naddźwiękową.

W Abell 1033 zderzenie wchodziło w reakcję z innym energetycznym procesem kosmicznym – wytwarzaniem strumieni cząstek o dużej prędkości przez materię, która opada na supermasywną czarną dziurę, w tym przypadku zlokalizowaną w galaktyce znajdującej się w jednej z gromad. Emisja radiowa jest wytwarzana przez elektrony wirujące wokół linii pola magnetycznego, proces zwany emisją synchrotronu.

Elektrony w dżetach poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Gdy galaktyka wraz ze swoją czarną dziurą przesunęła się w kierunku dolnej części obrazu, dżet z prawej strony zwolnił, gdy zderzył się z gorącym gazem w drugiej gromadzie galaktyk. Strumień po lewej nie zwalniał, ponieważ napotkał znacznie mniej gorącego gazu, nadając dżetowi zniekształcony wygląd, a nie linii prostej, którą zwykle się obserwuje.

To zdjęcie Abell 1033 stanowi również przykład „pareidolii”, zjawiska psychologicznego, w którym znajome kształty i wzory są widziane w przypadkowych rzeczach. W Abell 1033 struktury tworzą niesamowite podobieństwo do fikcyjnego statku kosmicznego Enterprise ze Star Trek.

Jeżeli chodzi o badania astrofizyczne, szczegółowe studiowanie obrazu, że energia elektronów w „sekcji spodka” i szyjka emisji radiowej w kształcie statku kosmicznego w Abell 1033 jest wyższa, niż w „sekcji napędu gwiezdnego” w kierunku lewo-dół. Sugeruje to, że elektrony wytwarzające emisję radiową zwykle tracą znaczne ilości energii w ciągu dziesiątek, a nawet setek milionów lat, kiedy promieniują. Emisja radiowa byłaby wówczas niewykrywalna. Jednak znacznie rozszerzona emisja radiowa obserwowana w Abell 1033, rozciągająca się na około 500 000 lat świetlnych oznacza, że energetyczne elektrony są obecne w większych ilościach i mają wyższe energie, niż wcześniej sądzono. Jeden z pomysłów jest taki, że elektrony otrzymały dodatkowy zastrzyk energii poprzez dodatkowe wstrząsy i turbulencje.

Inne źródła emisji radiowej na obrazie, oprócz obiektu w kształcie statku kosmicznego, to krótsze dżety z innej galaktyki i „radiowy feniks”, składające się z chmury elektronów, które osłabły w emisji radiowej, a następnie zostały jeszcze raz zasilone, gdy fale uderzeniowe skompresowały obłok. Spowodowało to, że obłok ponownie rozbłysnął na częstotliwościach radiowych.

Zespół, który wykonał badania, wykorzysta obserwacje z Chandra i LOFAR, aby szukać dalszych przykładów zderzających się gromad galaktyk ze zniekształconą emisją radiową, aby pogłębić swoją wiedzę na temat tych energetycznych obiektów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…