Det er varmt. Og det er en af de mest uhyggelige rumfester, som astronomer nogensinde har set.
Et forskerteam, der bruger en kombination af tre kraftfulde teleskoper, spilder bønnerne på galakse-klyngen MACSJ0717.5 + 3745 (MACSJ0717 for kort), der ligger omkring 5,4 milliarder lysår fra Jorden. Det vilde system indeholder fire separate galakse-klynger, der gennemgår en tredobbelt fusion - første gang et sådant fænomen er blevet dokumenteret - og det er lige begyndelsen.
Galaxy-klynger er de største genstande bundet af tyngdekraften i universet. Ved hjælp af data fra NASAs Chandra røntgenobservatorium, Hubble-rumteleskopet og Keck-observatoriet på Mauna Kea, Hawaii, var astronomer i stand til at bestemme den tredimensionelle geometri og bevægelse i MACSJ0717.
Dens 13 millioner lysår lange strøm af galakser, gas og mørkt stof - kendt som et glødetråd - strømmer ind i en region, der allerede er fuld af galakser. Som en motorvej med biler, der tømmes til en fuld parkeringsplads, har denne strøm af galakser forårsaget den ene kollision efter den anden.
”Ud over denne enorme pileup er MACSJ0717 også bemærkelsesværdig på grund af dens temperatur,” sagde hovedforfatter Cheng-Jiun Ma fra University of Hawaii. ”Da hver af disse kollisioner frigiver energi i form af varme, har MACS0717 en af de højeste temperaturer, der nogensinde er set i et sådant system.”
Mens filamentet, der fører ind i MACJ0717, tidligere var blevet opdaget, viser disse resultater for første gang, at det var kilden til denne galaktiske pummeling. Beviserne er to gange. For det første ved at sammenligne placeringen af gas og klynger af galakser sporer forskerne retningen på klyngernes bevægelser, som i de fleste tilfælde stemte overens med glødetrådens orientering. For det andet er den største varme region i MACSJ0717, hvor glødetråden skærer klyngen, hvilket antyder løbende påvirkninger.
”MACSJ0717 viser, hvordan gigantiske galakse klynger interagerer med deres miljø på skalaer fra mange millioner lysår,” sagde teammedlem Harald Ebeling, også fra University of Hawaii. ”Dette er et vidunderligt system til at studere, hvordan klynger vokser, når materiale falder ned i dem langs filamenter.”
Computersimuleringer viser, at de mest massive galakse-klynger bør vokse i regioner, hvor storskala filamenter af intergalaktisk gas, galakser og mørk stof krydser hinanden, og materiale falder indad langs filamenterne.
”Det er spændende, at de data, vi får fra MACSJ0717, ser ud til at stemme overens med scenariet, der er afbildet i simuleringerne,” sagde Ma.
I fremtiden håber Ma og hans team på at bruge endnu dybere røntgendata til at måle temperaturen på gas i hele 13 millioner lysårets udstrækning. Der er meget tilbage at lære om egenskaberne ved varm gas i filamenter, og om infall langs disse strukturer markant kan opvarme gassen i klynger over store skalaer.
"Dette er den mest spektakulære og mest forstyrrede klynge, jeg nogensinde har set," siger Ma, "og vi tror, at vi kan lære meget mere af det om, hvordan struktur i vores univers vokser og udvikler sig."
Papiret, der beskriver disse resultater, optrådte i 10. marts-udgaven afAstrofysiske tidsskriftsbreve.
Kilde: Harvard University's Chandra-sted. Mere information kan findes på NASAs Chandra-sted, og papiret er tilgængeligt her.
