Galaxienhaufen erscheinen nicht sofort. Stattdessen bilden sie sich allmählich durch die Ansammlung vieler Galaxien. Aber wenn Galaxien hereinfallen, hören sie nicht einfach auf, sich zu bewegen. Stattdessen bewegen sie sich weiter. Diese werden Backsplash-Galaxien genannt, und Astronomen verwenden sie, um die Entstehungsgeschichte ihrer Heimathaufen zu verstehen.
Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum. Sie entstehen langsam im Laufe von Milliarden von Jahren, indem sie nahe gelegene Galaxien (und jede Menge andere Materie) durch Gravitation anziehen. Diese Galaxien fallen dann in den Haufen, aber aufgrund ihrer unglaublichen Geschwindigkeit halten sie nicht einfach an, wenn sie den Haufen erreichen. Oft schwingen sie nahe der Mitte des Clusters und gehen weiter. Sie sind für immer in dem Cluster gefangen, aber sie bleiben nicht still, gezwungen, für die Ewigkeit ständig hin und her zu schwingen.
Stellen Sie sich vor, Sie treten einen Ball an einer Seite eines Tals hinunter und sehen zu, wie er den Grund erreicht, und klettern dann auf der anderen Seite wieder hinauf. Der Ball wird das Tal nicht verlassen, aber er wird hin und her rollen, bis er sich beruhigt – das erleben Galaxien in viel größerem Maßstab.
Astronomen glauben, dass Galaxien, die bereits einmal den Kern des Haufens passiert haben, sogenannte Backsplash-Galaxien, etwas anders sein werden als Galaxien, die gerade hineinfallen. Um diese Idee zu testen, untersuchte ein Team von Astronomen kürzlich eine Reihe von Haufen mit Daten entnommen aus der Sloan Digital Sky Survey. Sie nutzten die Geschwindigkeiten von Galaxien innerhalb dieser Haufen, um sie in einfallende Galaxien und Backsplash-Galaxien zu trennen.
Kredit: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2301.01776
Sie fanden heraus, dass Backsplash-Galaxien durchweg älter waren, was bedeutet, dass sie einen geringeren Anteil an jungen Sternen in sich hatten. Die Backsplash-Galaxien tendierten auch dazu, in Bezug auf die allgemeine Verkäuferaktivität ruhiger zu sein als ihre einfallenden Cousins.
Die Astronomen hinter der Studie gehen davon aus, dass, wenn Backsplash-Galaxien zum ersten Mal auf die dichte Umgebung des inneren Haufens treffen, dies die Sternenproduktion innerhalb der Galaxien ankurbelt. Dies verbraucht viel nutzbares Gas, um zukünftige Sternengenerationen zu erzeugen, und wenn Galaxien ihren Weg zurück auf die andere Seite des Haufens finden, haben sie weniger Brennstoff und erzeugen Sterne in einem viel langsameren Tempo.
Ein besseres Verständnis der Beziehung zwischen einfallenden und Backsplash-Galaxien wird Astronomen helfen, das komplizierte Leben dieser massiven Galaxienhaufen zusammenzusetzen.
Die Ergebnisse werden auf der veröffentlicht arXiv Preprint-Server.
Mehr Informationen:
Ignacio Ferreras et al, Erforschung der Sternpopulationen von Backsplash-Galaxien, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2301.01776