Ein niederländisch-italienisch-deutsches Team von Astronomen hat ein riesiges Leuchten von Radioemissionen um einen Haufen von Tausenden von Galaxien beobachtet. Sie kombinierten Daten von Tausenden von LOFAR-Antennen, die 18 Nächte lang auf eine Fläche von der Größe von vier Vollmonden gerichtet waren.
Dies ist das erste Mal, dass Astronomen Radioemissionen von einem so großen Gebiet über einen so langen Zeitraum und so detailliert erfassen konnten. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am Mittwoch (2. November) in der Zeitschrift Wissenschaftliche Fortschritte im Artikel „Magnetfelder und relativistische Elektronen füllen ganze Galaxienhaufen.“
Die Astronomen untersuchten Abell 2255. Das ist ein Cluster aus Tausenden von Galaxien, etwa eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbildes Drache. Die neuen Bilder sind 25-mal schärfer und haben 60-mal weniger Rauschen als Bilder, die mit einem Vorläufer von LOFAR aufgenommen wurden. Das Team musste neue Techniken entwickeln, um die große Datenmenge zu verarbeiten.
Galaxienhaufen sind die am dichtesten „bevölkerten“ Regionen des Universums. Sie bestehen aus Hunderten bis Tausenden von Galaxien. Zwischen den Galaxien gibt es verdünntes Gas aus hochenergetischen Teilchen und Magnetfeldern. Über die Herkunft dieses Gases und die gegenseitige Beeinflussung von Teilchen und Magnetfeldern ist wenig bekannt.
Turbulenzen und Erschütterungen
„Basierend auf den neuen Bildern und unseren Berechnungen glauben wir, dass die Radioemission von Abell 2255 während der Bildung des Clusters erzeugt wurde“, sagte Forschungsleiterin Andrea Botteon (Universität Leiden, Niederlande und Università di Bologna / INAF, Italien). . Er fügt hinzu, dass es das erste Mal ist, dass Astronomen diese Prozesse sehr weit entfernt vom Clusterzentrum untersucht haben.
„Wir gehen in unserer Theorie davon aus, dass die Teilchen durch die enormen Turbulenzen und Erschütterungen beschleunigt werden, die bei der Bildung des Clusters entstehen. Diese Bewegungen wiederum können auch die Magnetfelder verstärken.“
In Zukunft wollen die Forscher die LOFAR-Teleskope und noch zu bauende Teleskope wie das Square Kilometre Array für längere Zeiträume auf andere Galaxienhaufen richten. Außerdem wollen sie Abell 2255 genauer beobachten. Dadurch hoffen sie, mehr über das sogenannte kosmische Netz zu erfahren, das Galaxienhaufen miteinander verbindet.
Mehr Informationen:
Andrea Botteon et al, Magnetfelder und relativistische Elektronen füllen den gesamten Galaxienhaufen, Wissenschaftliche Fortschritte (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abq7623. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq7623