Deze week ging de 229e bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) van start in Grapevine, Texas. Tussen maandag en vrijdag (3 januari tot 7 januari) zullen bezoekers presentaties horen van onderzoekers en wetenschappers uit verschillende vakgebieden, terwijl ze de nieuwste ontdekkingen in de astronomie en aardwetenschappen delen.
Een van de hoogtepunten tot nu toe deze week was een presentatie van NASA's Chandra X-ray Observatory, die plaatsvond op woensdagochtend 5 januari. In de loop van de presentatie liet een internationaal onderzoeksteam een aantal verbluffende beelden zien van twee van de krachtigste kosmische krachten die voor het eerst samen werden gezien: een superzwaar zwart gat en twee enorme melkwegclusters die botsen.
De melkwegclusters staan bekend als Abell 3411 en Abell 3412, die zich op ongeveer twee miljard lichtjaar van de aarde bevinden. Beide clusters zijn behoorlijk massief, elk met het equivalent van ongeveer een biljard keer de massa van onze zon. Onnodig te zeggen dat de botsing van deze objecten nogal een schokgolf veroorzaakte, waaronder het vrijkomen van heet gas en energetische deeltjes.
Dit werd des te indrukwekkender dankzij de aanwezigheid van een superzwaar zwart gat (SMBH) in het centrum van een van de sterrenstelselclusters. Zoals het team beschreef in hun paper - getiteld "The Case for Electron Re-Acceleration at Galaxy Cluster Shocks" - veroorzaakte de galactische botsing een vage uitbarsting van röntgenstralen (hierboven weergegeven), die werden geproduceerd wanneer hete gaswolken uit één cluster ploegde door de hete gaswolken van de ander.
Ondertussen werd het instromende gas dankzij de krachtige elektromagnetische velden van de SMBH naar buiten versneld tot een straalachtige stroom. Deze deeltjes werden nog verder versneld toen ze werden meegesleurd door de schokgolven die werden veroorzaakt door de botsing van de galactische clusters en hun enorme gaswolken. Deze streams werden gedetecteerd dankzij de uitbarsting van radiogolven die daardoor vrijkwamen.
Door deze twee grote gebeurtenissen tegelijkertijd op dezelfde plek te zien gebeuren, was het onderzoeksteam in feite getuige van een kosmische 'dubbele klap'. Zoals Felipe Andrade-Santos van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), en co-auteur van het artikel, het beschreef in een Chandra-persbericht:
"Het is bijna alsof je een raket in een lage baan om de aarde lanceert en dan door een tweede raketstoot uit het zonnestelsel wordt geschoten. Deze deeltjes behoren tot de meest energetische deeltjes die in het heelal worden waargenomen, dankzij de dubbele injectie van energie. ”
Met behulp van gegevens verkregen van het Chandra X-ray Observatory, de Giant Metrewave Radiotelescoop (GMRT) in India, de Karl G. Jansky Very Large Array, het Keck Observatory en de Japanse Subaru-telescoop, kon het team dit evenement vastleggen in de optische, röntgen- en radiogolfgolflengten. Dit leidde niet alleen tot verbluffende beelden, maar werpt ook enig licht op een al lang bestaand mysterie in het onderzoek van sterrenstelsels.
In het verleden hebben astronomen met behulp van de GMRT radio-emissies gedetecteerd die afkomstig zijn van Abell 3411 en Abell 3412. Maar over de oorsprong van deze emissies, die miljoenen lichtjaren bereikten, werd gespeculeerd en gedebatteerd. Op basis van de verkregen gegevens kon het onderzoeksteam vaststellen dat ze het resultaat zijn van het feit dat energetische deeltjes (geproduceerd door de wolken van heet gas die botsen) verder worden versneld door galactische schokgolven.
Of zoals co-auteur William Dawson van het Lawrence Livermore National Lab in Livermore, Californië, het verwoordde:
“Dit resultaat laat zien dat een opmerkelijke combinatie van krachtige gebeurtenissen deze fabrieken voor deeltjesversnelling genereren, die de grootste en krachtigste in het heelal zijn. Het is een beetje poëtisch dat er een combinatie van 's werelds grootste observatoria voor nodig was om dit te begrijpen. "
Veel interessante vondsten zijn gedeeld sinds het begin van de 229e bijeenkomst van de AAS - zoals de jacht op de bron van een snelle radio-burst - en er worden er nog veel meer verwacht voordat deze aan het einde van de week eindigt. Deze omvatten de nieuwste resultaten van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en nieuw en opwindend onderzoek naar zwarte gaten, exoplaneten en andere astronomische verschijnselen.
En zorg ervoor dat je ook deze podcast van Chandra bekijkt, die vertelt over de botsing tussen Abell 3411 en 3412 en de kosmische krachten die het losliet.
