Röntgen- en radioobservatie van melkwegstelsel Abell 2384 onthult botsing van twee melkwegclusters die door elkaar reisden en een binodaal systeem vormden met een brug van superheet gas tussen twee clusterlobben en een bocht in de brug als gevolg van krachtige straal hete gasstralen verwijderd van een superzwaar zwartgat in het centrum van een melkwegstelsel in de cluster.
Om het geheel in perspectief te plaatsen: de aarde maakt samen met andere planeten en hun satellieten deel uit van het 'stellaire systeem' van een ster die de zon wordt genoemd. Elke ster kan zo'n systeem hebben dat bestaat uit lichamen die eromheen draaien. Een groot aantal sterren die door de zwaartekracht aan elkaar zijn gebonden, vormen een hemelse entiteit genaamd melkweg. Ons zonnestelsel maakt bijvoorbeeld deel uit van een melkwegstelsel dat 'melkweg' wordt genoemd en dat alleen al zo'n 100 miljard sterren heeft, elk met hun eigen sterrenstelsel. Honderden sterrenstelsels die door een zwaartekrachtsveld aan elkaar zijn gebonden, vormen wat we 'sterrenstelselcluster' noemen.
'Galaxy clusters' zijn de grootste objecten in het universum, elk bestaande uit honderden sterrenstelsels samen met een enorme hoeveelheid super hete gaswolken en een grote hoeveelheid donkere materie. De afgewisselde superhete (30 – 100 miljoen graden Celsius) gaswolk is onzichtbaar voor een optische telescoop, maar zendt röntgenstraling uit die waarneembaar is door de röntgentelescoop. De donkere materie zendt, absorbeert of reflecteert geen elektromagnetische straling en is daarom niet waarneembaar door een telescoop, maar alleen door hun zwaartekrachtinteractie met de 'witte' materie.
Enkele honderden miljoenen jaren geleden, op een afstand van ongeveer 1.2 miljard lichtjaar van ons verwijderd, kwamen twee clusters van sterrenstelsels met elkaar in botsing en reisden door elkaar en vormden een fusie-achtig systeem genaamd Abell 2384 of A2384. Gelegen in het sterrenbeeld Capricornus (een van de sterrenbeelden van de dierenriem en bekend als 'geitenhoorn'), is Abell 2384 ongeveer 17 miljoen lichtjaar groot met twee ongelijke clusterlobben die verbonden zijn door een drie miljoen lichtjaar lange brug van hete gas.
astronomen een gedetailleerd samengesteld beeld hiervan verkregen melkweg cluster systeem, Abel 2384 met behulp van multi-golflengtegegevens van drie verschillende soorten bronnen die hieronder worden genoemd:
1. Blauw: röntgengegevens van Chandra X-Ray Observatory (röntgen ruimte telescoop gelanceerd door NASA in 1999) en XMM-Newton (röntgenruimteobservatorium gelanceerd door de European Space Agency in 1999).
2. Magenta: radiogegevens van de Giant Metre-wave Radio Telescope (GMRT), India.
3. Geel: optische gegevens van Digitized Sky Survey (DSS) door Space Telescope Science Institute.
De röntgengegevens verkregen van de ruimteobservatoria onthulden een gebied met hoge dichtheid dat zich uitstrekte tussen de twee clusterkoppen, overeenkomend met de unieke hete gasbrug. Radio-observatie duidde op röntgenstraling-radio-interactie aan de rand van het cluster, wat een aanwijzing was voor een eigenaardig radiostelsel. De conclusie is die van een krachtige straaljager die wegschiet van een superzwaar zwart gat in het centrum van een melkwegstelsel binnen de melkwegcluster, wat leidt tot een buiging in de vorm van de gasbrug.
Dit onderzoek is van belang voor de zich ontwikkelende kennisbasis over groei en verloop van fusie van melkweg clusters in het heelal. Simulatie suggereert dat de noordelijke en zuidelijke clusters in het systeem Abell 2384 uiteindelijk met elkaar zullen versmelten.
***
Bronnen:
1. United space in Europe (European Space Agency) 2020. Een gebogen brug tussen twee clusters van sterrenstelsels. Post 11 mei 2020. Online beschikbaar op http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/A_bent_bridge_between_two_galaxy_clusters Geraadpleegd op 13 mei 2020.
2. Chandra X-Ray Observatory (NASA) 2020. Abell 2384: De brug buigen tussen twee melkwegclusters. Releasedatum: 11 mei 2020. Online beschikbaar op: https://chandra.si.edu/photo/2020/a2384/index.html Geraadpleegd op 13 mei 2020.
3. Parekh V., Lagana TF, et al., 2020. Een zeldzaam geval van FR I-interactie met een hete röntgenbrug in het A2384-sterrenstelselcluster. MNRAS 491, 2605-2616. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stz3067
***
