Świeże spojrzenie na niezwykłą gromadę galaktyk

Obserwancje rentgenowskie wykonane teleskopem kosmicznym Chandra ujawniają gigantyczne dziury w gorącym gazie, który przenika gromadę. Masywne włókna gazu i pyłu otaczają owe "jamy rentgenowskie". Mogą one odgrywać istotną rolę w niezwykle intensywnym tworzeniu się nowych gwiazd, co zaobserwowano w tej gromadzie.
Źródło:
X-ray: NASA/CXC/MIT/M.McDonald et al; Optical: NASA/STScI
Nowe obserwacje Gromady Feniks w promieniowaniu rentgenowskim, w ultrafiolecie i w świetle widzialnym pomagają astronomom lepiej zrozumieć ten niezwykły obiekt.

Gromady galaktyk są często określane w samych superlatywach. Nic dziwnego - są to w końcu wielkie skupiska galaktyk, gorącego gazu i ciemnej materii, które przy okazji stanowią największe obserwowane, związane grawitacyjnie struktury we Wszechświecie. Gromady takie wydają się słabo produkować nowe gwiazdy w swych centrach. Na ogół mają tam jedną, ale za to gigantyczną galaktykę, a ona tworzy gwiazdy w znacznie wolniejszym tempie niż w większości zwykłych galaktyk, wliczając w to Drogę Mleczną. Centralna galaktyka zawiera też czarną dziurę około tysiąc razy bardziej masywny niż ta, która rezyduje w centrum naszej Galaktyki. Uważa się, że działa ona niczym swoisty termostat zapobiegający szybkiemu chłodzeniu się otaczającego ją, rozgrzanego gazu, co z kolei utrudnia formowanie się gwiazd.

Nowe dane zebrane przez naukowców mówią nam jednak dużo więcej o tym, jak gromada galaktyk SPT-CLJ2344-4243, znana też jako Gromada Feniksa ze względu na gwiazdozbiór, w którym jest położona, wyłamuje się z tego ogólnego trendu. Gromada ta jest w ogóle znana z bicia wielu kosmicznych rekordów: na przykład w  2012 roku naukowcy odkryli, że charakteryzuje ją najwyższe jak dotychczas zaobserwowane w centrum gromady galaktyk tempo chłodzenia się gorącego gazu i formowania się gwiazd. Jest też ona jednocześnie najpotężniejszym producentem promieni rentgenowskich spośród znanych gromad.
 
Obserwacje gromady w
ultrafiolecie, promieniach X i świetle widzialnym, wykonane przy pomocy Kosmicznego Obserwatorium Chandra, Teleskopu Hubble'a i teleskopu Clay-Magellana z Chile, ujawniły obecność wąskich włókien w centrum gromady - tam, gdzie powstają wciąż nowe gwiazdy. Te masywne kosmiczne "nici" z gazu i pyłu ciągną się na 160 do 330 tysięcy lat świetlnych! To znacznie więcej niż rozmiar naszej Drogi Mlecznej, co czyni zaobserwowane włókna najbardziej rozległymi ze wszystkich jak dotąd widzianych. Co więcej, włókna otaczają duże pustki - obszary o znacznie obniżonej emisji rentgenowskiej - w gorącym gazie. Takie jamy rentgenowskie zostały najprawdopodobniej wycięte z otaczającego je gazu przez potężne strumienie cząstek o wysokiej energii, pochodzące z czarnej dziury leżącej w centralnej galaktyce gromady.

Uważa się, że szybkie chłodzenie się gazu w centrum gromady może zachodzić na skutek bardzo wysokiej energii wytwarzanej przez czarną dziurę, która obecnie zdaje się przechodzić z jednego trybu aktywności w inny. Związane z tym, swoiste wybuchy zapoczątkowują formowanie się gwiazd w skupiskach gazu i włóknach, w całym centrum galaktyki, w zawrotnym tempie około 610 mas Słońca rocznie. Dla porównania, tylko kilka nowych gwiazd tworzy się co roku w naszej Drodze Mlecznej. Gromada Feniksa ma więc faktycznie dość ekstremalne właściwości...

Liczba odsłon: 1185


Gromada Feniks w promieniach Roentgena. Źródło: phy.so / Chandra X-ray Center