Astronomowie wykorzystali dane z kosmicznego teleskopu Chandra do wykonania zdjęcia ogromnego ogona gorącego gazu rozciągającego się na ponad milion lat świetlnych za grupą galaktyk, która opada w głąb jeszcze większej gromady galaktyk. Odkrycia takie pozwalają astronomom poznać środowisko i warunki, w których ewoluują największe struktury Wszechświata.
Gromady galaktyk są największymi strukturami we Wszechświecie – w całości utrzymuje je grawitacja. Podczas gdy gromady galaktyk mogą zawierać setki lub nawet tysiące pojedynczych galaktyk, ogromna część masy gromady pochodzi z gorącego gazu, który emituje promieniowanie X i niewidoczną ciemną materię. Jak to się stało, że są one tak ogromne?
Prezentowane zdjęcie przedstawia jedną z możliwości: przechwytywanie galaktyk przez niezwykle silną grawitację gromady galaktyk. W lewym panelu przedstawiono szerokokątny widok na gromadę Abell 2142, która zawiera setki galaktyk osadzonych w gazie o temperaturze milionów stopni, widziane przez Chandra (kolor fioletowy). Centrum gromady galaktyk znajduje się w środku fioletowej emisji, w dolnej części zdjęcia. Widać tutaj tylko najgęstszy gorący gaz, co oznacza, że rzadszy gaz znajduje się dalej od centrum gromady i nie jest przedstawiony na tym obrazie. Na zdjęcie z teleskopu Chandra zostało nałożone zdjęcie optyczne wykonane w ramach przeglądu Sloan Digital Sky Survey (kolory: czerwony, zielony i niebieski).
Jasny rentgenowski ogon znajdujący się w lewej części zdjęcia skierowany jest wprost na Abell 2142. Prawy panel to zbliżenie na ten ogon. Grupa galaktyk zawierająca cztery jasne galaktyki znajduje się w pobliżu „głowy”, podczas gdy „ogon” rozciąga się w kierunku lewego, górnego rogu zdjęcia. Grupy galaktyk obejmują kilkadziesiąt galaktyk, w przeciwieństwie do znacznie liczniejszych gromad galaktyk. Kierunek ogona i ostra krawędź gorącego gazu prowadzącego wokół grupy galaktyk wskazują, że opada ona prawie bezpośrednio w kierunku centrum Abell 2142. Zbliżenie na cztery jasne galaktyki G1, G3, G4 i G5 przedstawiono w zakresie rentgenowskim i optycznym. Galaktyka G2 jest obiektem tła, a nie członkiem tej grupy galaktyk.
Gdy grupa galaktyk opada w kierunku Abell 2142, podąża za nią część gorącego gazu. Oderwany gaz przyjmuje kształt prostego i stosunkowo wąskiego ogona, który rozciąga się na około 800 tysięcy lat świetlnych. Kształt ogona sugeruje, że otaczające go pola magnetyczne zachowują się jak osłona, utrzymując ten sam kształt. W odległości miliona lat świetlnych ogon staje się nieregularny, co może oznaczać, że zakłócenia gorącego gazu są silniejsze w tym obszarze i mocniejsze od działania osłony z pola magnetycznego.
Dolna część ogona świeci jaśniej, niż górna, co może być spowodowane asymetrią gorącego gazu w grupie galaktyk. Ta asymetria może wynikać z rozbłysku, który byłby wygenerowany przez supermasywną czarną dziurę znajdującą się w jednej z galaktyk w grupie, albo też z procesu łączenia się galaktyk w grupie. Takie zdarzenia mogą powodować, że w niektórych częściach grupy galaktyk gaz ulega łatwiejszemu oderwaniu niż w innych.
Nowe dane z Chandry potwierdzają również, że dwie z czterech jasnych galaktyk w grupie, G3 i G4, mają w centrum szybko rosnące, supermasywne czarne dziury. Oba źródła promieniowania X nakładają się na siebie na zdjęciu z Chandry.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Making Head or Tail of a Galactic Landscape
Źródło: Chandra
Źródło zdjęcia: Promieniowanie X: NASA/CXC/Univ. of Geneva, D. Eckert. Optyczne: SDSS dostarczone przez CDS za pośrednictwem Aladin