Neue Studie findet kosmische Schockwelle 60-mal größer als die Milchstraße!

Eine neue Studie hat eine massive Schockwelle gefunden, die um ein Vielfaches größer ist als die Milchstraße.

Abell 3667, etwa 730 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, ist ein Galaxienhaufen, der sich in Aufruhr befindet. Es besteht aus zwei Galaxienhaufen, die tatsächlich ineinander stürzen, und insgesamt etwa 550 einzelnen Galaxien, die sich allmählich in eine riesige kosmische Brühe bewegen. (verbunden: Astronomen finden 1.000 mysteriöse Filamente von Radioenergiestrahlen aus dem Zentrum der Milchstraße.)

Obwohl es für die meisten Teleskope nicht sofort erkennbar ist, hat die kosmische Kollision eine massive Störung in der Gegend verursacht, die eine gigantische Schockwelle verursacht hat, die von beiden Seiten des Schmelzhaufens brennt und nur in Radiowellenlängen sichtbar ist.

Eine neue Studie, die am vergangenen 7. Februar in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde, liefert das genaueste Bild, das jemals von dieser kolossalen Welle aufgenommen wurde.

Radiorelikte können verwendet werden, um Galaxienhaufen zu untersuchen

Unter Verwendung des MeerKAT-Radioteleskop-Arrays in Südafrika bildeten die Forscher beide Hälften der Funkkomponente der Stoßwelle ab, die auch als „Radiorelikte“ bekannt ist, und entdeckten, dass die Strukturen viel komplizierter sind als frühere Beobachtungen.

Die Radiorelikte können verwendet werden, um die Eigenschaften des intergalaktischen Raums innerhalb des Clusters zu untersuchen, die als Intracluster-Medium und Intracluster-Dynamik bezeichnet werden.

Abell 3667, das relativ nah an der Milchstraße liegt und auch ziemlich groß ist, macht es zu einem hervorragenden Objekt 0f einer solchen Untersuchung.

Wenn man bedenkt, dass sich der Cluster am südlichen Himmel befindet, konnten Astronomen ihn mit einem der empfindlichsten Radioteleskope der Welt beobachten. MeerKAT ist ein Vorläufer und Pionier für das Square Kilometer Array (SKA), das derzeit in ganz Australien und Südafrika entwickelt wird, um dem Himmel ein außergewöhnliches Radioauge zu verleihen.

„Diese Strukturen sind voller Überraschungen und viel komplexer als wir ursprünglich dachten. Die Stoßwellen fungieren als riesige Teilchenbeschleuniger, die Elektronen auf Geschwindigkeiten in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Wenn diese schnellen Elektronen ein Magnetfeld überqueren, emittieren sie die Radiowellen, die wir sehen“, sagte der leitende Studienautor und Astronom Francesco de Gasperin von der Universität Hamburg in Deutschland und dem Nationalen Institut für Astrophysik in Italien

„Die Stöße werden durch ein kompliziertes Muster heller Filamente eingefädelt, die die Position riesiger Magnetfeldlinien und die Regionen, in denen Elektronen beschleunigt werden, verfolgen.“

Die Schockwelle wurde erstmals vor etwa einer Milliarde Jahren ins Leben getreten, als die beiden Galaxienhaufen, aus denen Abell 3667 besteht, laut den Forschern zum ersten Mal kollidierten.

Galaxienhaufen sind die enormsten gravitationsgebundenen Formationen im Universum, und wenn sich zwei von ihnen kombinieren, liefern sie die größte Menge an Energie in einem einzigen Vorkommen seit dem Urknall, sagten die Forscher.

Sie können absolut enorm sein und Hunderte oder Tausende von einzelnen Galaxien umfassen. Galaxien und Galaxienhaufen reisen entlang der Fäden des kosmischen Netzes zu Clusterknoten, wo sie sich zu noch größeren Clustern vereinen.

Diese monumentalen Ereignisse treten mit hohen Geschwindigkeiten auf und erzeugen Schockwellen im Cluster-Maßstab, die sich auch bei hohen Geschwindigkeiten durch den Weltraum ausbreiten.

Abell 3667 verschmilzt immer noch mit anderen Galaxien

Abell 3667 fusionieren noch. Mindestens 550 Galaxien haben sich bereits damit verbunden. Die Stoßwellen breiten sich mit Geschwindigkeiten von etwa 1.500 Kilometern pro Sekunde (930 Meilen pro Sekunde) aus.

Als die Welle mit nahezu Lichtgeschwindigkeit Elektronen in den Weltraum feuert, rissen die Teilchen durch Magnetfelder im Bereich und lösten die beiden Bögen von Radiowellen frei, die gesehen wurden.

Die Forscher entdeckten auch, dass sich die Funkbögen mit mehr als 5,3 Millionen Kilometern pro Sekunde (3,3 Millionen Meilen pro Sekunde) bewegen und etwa 13 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt sind. Die Funkbögen messen jeweils 60-mal größer als die gesamte Milchstraßengalaxie, die sich über einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren erstreckt.

„Unsere Beobachtungen haben die Komplexität des Zusammenspiels zwischen den thermischen und nicht-thermischen Komponenten in den aktivsten Regionen eines sich verschmelzenden Clusters enthüllt. Sowohl die komplizierte innere Struktur von Radiorelikten als auch die direkte Detektion magnetischer Drapierung um die sich verschmelzende Kugel sind starke Beispiele für die nicht-trivialen magnetischen Eigenschaften des Intraclustermediums.

Dank seiner Empfindlichkeit gegenüber polarisierter Strahlung wird MeerKAT bei der Untersuchung dieser komplexen Phänomene transformativ sein“, schrieben die Forscher. Und das ist eine mächtige Explosion und eine beeindruckende Sicht für Astronomen, die sicher im ganzen Universum sitzen, so ein Forscher.