Het is heet. En het is een van de meest ruige ruimtefeesten die astronomen ooit hebben gezien.
Een onderzoeksteam dat een combinatie van drie krachtige telescopen gebruikt, morst de bonen op de melkwegcluster MACSJ0717.5 + 3745 (kortweg MACSJ0717), op ongeveer 5,4 miljard lichtjaar van de aarde. Het wilde systeem bevat vier afzonderlijke melkwegclusters die driemaal fuseren - de eerste keer dat een dergelijk fenomeen is gedocumenteerd - en dat is nog maar het begin.
Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste objecten die door de zwaartekracht in het heelal zijn gebonden. Met behulp van gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory, Hubble Space Telescope en de Keck Observatory op Mauna Kea, Hawaii, konden astronomen de driedimensionale geometrie en beweging in MACSJ0717 bepalen.
De 13 miljoen lichtjaar durende stroom van sterrenstelsels, gas en donkere materie - bekend als een gloeidraad - stroomt naar een gebied dat al vol sterrenstelsels zit. Als een snelweg van auto's die leeglopen op een volledige parkeerplaats, heeft deze stroom van sterrenstelsels de ene botsing na de andere veroorzaakt.
"Naast deze enorme opeenhoping is MACSJ0717 ook opmerkelijk vanwege de temperatuur", zegt hoofdauteur Cheng-Jiun Ma van de Universiteit van Hawaï. "Aangezien bij elk van deze botsingen energie vrijkomt in de vorm van warmte, heeft MACS0717 een van de hoogste temperaturen die ooit in een dergelijk systeem zijn waargenomen."
Hoewel het filament dat naar MACJ0717 leidde eerder was ontdekt, tonen deze resultaten voor het eerst aan dat het de bron was van deze galactische pummeling. Het bewijs is tweeledig. Ten eerste, door de positie van het gas en clusters van sterrenstelsels te vergelijken, volgden de onderzoekers de richting van de bewegingen van clusters, die in de meeste gevallen overeenkwamen met de oriëntatie van de gloeidraad. Ten tweede is de grootste hete regio in MACSJ0717 de plek waar het filament het cluster snijdt, wat duidt op voortdurende effecten.
"MACSJ0717 laat zien hoe gigantische clusters van sterrenstelsels interageren met hun omgeving op schalen van vele miljoenen lichtjaren", zegt teamlid Harald Ebeling, ook van de Universiteit van Hawaï. "Dit is een prachtig systeem om te bestuderen hoe clusters groeien als er materiaal langs filamenten in valt."
Computersimulaties tonen aan dat de meest massieve clusters van melkwegstelsels zouden moeten groeien in gebieden waar grootschalige filamenten van intergalactisch gas, sterrenstelsels en donkere materie elkaar kruisen en materiaal langs de filamenten naar binnen valt.
"Het is opwindend dat de gegevens die we van MACSJ0717 krijgen, prachtig lijken te passen bij het scenario dat wordt weergegeven in de simulaties", zei Ma.
In de toekomst hopen Ma en zijn team nog diepere röntgengegevens te gebruiken om de temperatuur van gas te meten over de volledige omvang van 13 miljoen lichtjaar van de gloeidraad. Er valt nog veel te leren over de eigenschappen van heet gas in filamenten en of infall langs deze structuren het gas in clusters op grote schaal aanzienlijk kan verwarmen.
'Dit is de meest spectaculaire en meest verstoorde cluster die ik ooit heb gezien', zegt Ma, 'en we denken dat we er nog veel meer van kunnen leren over hoe structuur in ons heelal groeit en evolueert.'
Het document dat deze resultaten beschrijft, verscheen in het nummer van 10 maartAstrophysical Journal Letters.
Bron: de Chandra-site van de Harvard University. Meer informatie is te vinden op de Chandra-site van NASA en de paper is hier beschikbaar.
