Gromada Pandory - galaktyczna katastrofa !

Pandora
                                            "gromada"
Abell 2744: Gromada galaktyk Pandory. Źródło: NASA, ESA, J. Merten (ITA, AOB) & D. Coe (STScI)

Ostatnimi czasy naukowcy przyjrzeli się uważniej gromadzie galaktyk Abell 2744, znanej bardziej jako Gromada Pandory. Badania gromady były bardzo złożone i objęły zarówno obserwacje z powierzchni Ziemi jak i z Kosmosu, przy pomocy Teleskopu Hubble'a i VLT (Very Large Telescope.) Wnioski są zaskakujące, bowiem Abell 2744 wydaje się być efektem symultanicznego połączenia co najmniej czterech mniejszych, osobnych gromad galaktyk. Trwało to przypuszczalnie kilka miliardów lat. Ta kosmiczna katastrofa dała w efekcie niezwykłe efekty, których w gromadach nie obserwowano nigdy wcześniej.

Gdy duże gromady zderzają się, powstający w wyniku tego chaos stanowi cenne źródło informacji o mechanizmach zlewania się gromad. Dzięki zbadaniu tej jednej z najbardziej niezwyłych kolizji, międzynarodowy zespół naukowców zdołał odtworzyć historię tej galaktycznej katastrofy. Pomaga to zrozumieć, jak powstają wielkie struktury we Wszechświecie, oraz jak różne typy materii oddziaływują ze sobą podczas takich zderzeń.

Abell 2744 została zaobserwowana dokładniej niż jakakolwiek inna gromada. Pozwoliło na to , między innymi, połączenie danych z telskopu Hubble'a, VLT, japońskiego teleskopu Subaru oraz teleskopu rentgenowskiego Chandra. Poszczególne galaktyki w Gromadzie Pandory są doskonale widoczne zarówno na zjęciach z Hubble'a jak i VLT. Jednak to nie one odpowiadają za ogólną masę gromady - stanowią zaledwie jej 5%. Pozostała materia to gorący, emitujący promieniowanie rentgenowskie gaz oraz - ciemna materia (75% masy całkowitej), która dla naszych teleskopów jest niewidoczna. Aby zrozumieć, co stało się w gromadzie Abell 2744, astronomowie musieli określić rozkład wszystkich trzech typów materii w gomadzie.

Ciemna materia nie emituje żadnego rodzaju promieniowania. Widzimy jedynie efekty jej oddziaływania grawitacyjnego z pozostałymi masami. By określić jej położenie w gromadzie, naukowcy wykorzystali efekt soczewkowania grawitacyjnego. Światło odległych galaktyk, przechodząc w pobliży masywnej gromady Pandory,  ulega silnemu zakrzywieniu. Powoduje to charakterystyczne deformacje galaktyk tła, widoczne na obrazach z Hubble'a i VLT. Ich analiza pozwala dość dokładnie określić, gdzie i w jakiej ilości znajduje się silnie oddziaływująca grawitacyjne ciemna materia.

Mapowanie gazu w gromadzie jest znacznie prostsze. Teleskop orbitalny Chandra może obserwować go bezpośrednio.

Wyniki badań okazały się ciekawe. Wszystko wskazuje na to, że Abell 2744 to rezultat połączenia czterech mniejszych gromad. Połączenie to jest wynikiem serii kolizji rozgrywających się w czasie około 350 milionów lat. Zderzenia te odseparowały częściowo gorący gaz i ciemną materię, tak, że dziś leżą one głównie daleko od siebie, jak również od widzialnych galaktyk. W pobliżu jądra Gromady Pandory znajduje się dziwne zaburzenie - miejsce, gdzie gaz z jednej z gromad zderzył się gwałtownie z gazem z innej, wytwarzając falę uderzeniową. Ciemna materia przetrwała tę kolizję niezaburzona.

W innej części Gromady znajdujemy z kolei ciemną materię i zwykłe galaktyki, ale nie gaz. Wydaje się, że gaz musiał być stamtąd niemal całkowicie wyrzucony podczas zderzenia, na co wskazywałby słaby, uciekający z tego miejsca ślad po nim. Jeszcze inna część Gromady składa się natomiast niemal wyłącznie z samej ciemnej materii, bez widocznych galaktyk - wszystko to wyjaśni nam być może, jak właściwie ciemna materia zachowuje się w kontakcie z innymi formami materii.

Gromady galaktyk sa największymi strukturami we Wszechświecie. Zawierają nawet tryliony gwiazd. Mechanizm ich formowania się i rozwoju jest nadal nie wyjaśniony. Dalsze badania Gromady Pandory być może pomogą w zrozumieniu tej zagadki.

15 października 2011
Źródło
| Elżbieta Kuligowska

Liczba odsłon: 2271