Astronomen aus Indien und Südafrika haben durch die Analyse der Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA einen massiven Galaxienhaufen namens Abell 2566 untersucht. Sie entdeckten schwappende Kaltfronten im Intracluster-Medium (ICM) dieses Haufens. Der Befund wurde in einem Forschungsbericht veröffentlicht. veröffentlicht 17. Mai auf dem Preprint-Server arXiv.
Galaxienhaufen enthalten bis zu Tausende von Galaxien, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind. Sie sind die größten bekannten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum und könnten als hervorragende Laboratorien für die Erforschung der Galaxienentwicklung und Kosmologie dienen.
Im Allgemeinen handelt es sich bei den sogenannten Kaltfronten um scharfe Helligkeitsunterschiede an Oberflächen, die in Röntgenbildern beobachtet werden. Der Abfall der Oberflächenhelligkeit und der Gasdichte geht dabei mit einem Sprung in der Gastemperatur einher, wobei die dichtere Region kälter ist als die dünnere Region.
Nun hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Sonali K. Kadam von der Swami Ramanand Teerth Marathwada University in Indien solche Merkmale in Abell 2566 identifiziert – einem Galaxienhaufen mit kühlem Kern bei einer Rotverschiebung von 0,08 und einer geschätzten Masse von etwa 217 Billionen Sonnenmassen.
Durch die Analyse von Chandra-Bildern und archivierten Radiodaten fand Kadams Team Hinweise auf schwappendes Gas im Kern von Abell 2566 sowie auf ein Paar Kaltfronten in seiner Umgebung.
Zunächst enthüllten die gesammelten Bilder eine ungewöhnliche Morphologie der ICM-Verteilung – in Form spiralförmig schwappenden Gases entlang von Kanten in der Oberflächenhelligkeitsverteilung. Eine von den Astronomen durchgeführte Spektralanalyse bestätigte dann einen Zusammenhang dieser morphologischen Diskontinuitäten mit den Kaltfronten.
„Eine detaillierte Analyse der sektoralen Helligkeitsprofile entlang dieser Ränder bestätigt ihren Ursprung in schwappenden Gasströmen, den sogenannten schwappenden Kaltfronten“, erklärten die Forscher.
Darüber hinaus wurde bei den Beobachtungen ein Versatz von etwa 22.200 Lichtjahren zwischen der hellsten Galaxie des Galaxienhaufens (BCG) und dem Höhepunkt der Röntgenemission sowie eine enge Verbindung der BCG mit einem benachbarten System festgestellt. Die Autoren der Studie vermuten, dass dieser Versatz die schwappende Struktur in Abell 2566 hervorgebracht haben könnte.
Auf Grundlage der gesammelten Daten gehen die Astronomen davon aus, dass die beobachteten Merkmale und die komplexe Morphologie der Plasmaverteilung in Abell 2566 einen gemeinsamen Ursprung haben – sie könnten auf eine kleine Verschmelzung zurückzuführen sein. Das Team stellte fest, dass ein Unterhaufen den Haupthaufen möglicherweise gestört hat, indem er dessen Gravitationspotential verschoben hat.
„Eine solche Verschiebung führt außerdem zur Bildung von Kaltfronten, also konzentrisch geformten Rändern in der Oberflächenhelligkeit, die durch das Gas im Kern erzeugt werden, wenn es sich um den Potentialtopf bewegt. Diese Kaltfronten entwickeln darüber hinaus spiralförmige Muster in der Plasmaverteilung, vorausgesetzt, die Schwapprichtung liegt nahe an der Himmelsebene“, schlussfolgerten die Wissenschaftler.
Mehr Informationen:
SK Kadam et al, Schwappende Kaltfronten im Galaxienhaufen Abell 2566, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.10475
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