Elsőként láthatunk éppen összeütköző galaxishalmazokat

A galaxisok többnyire nem magányosan róják a fizika törvényei által kijelölt útjukat a világűrben, hanem a gravitáció hatására néhány tízesével, százasával összecsapódnak, és galaxishalmazokat alkotnak. E több millió fényév átmérőjű galaxishalmazok olykor összeütköznek, majd végül egymásba olvadnak.

Ezek az ütközések fontos részét képezik a világegyetem nagy léptékű történetének, azonban közvetlenül nem figyelhetők meg, hiszen az emberi élethez képest rendkívül lassan zajlanak le. Szerencsére azonban ilyen ütközésből meglehetősen sok zajlik egyszerre, és ezek az ütközési folyamat különféle fázisainak pillanatfelvételeit tárják elénk.

A galaxishalmazok ütközéseit vizsgáló rádió- és röntgencsillagászok feladata ahhoz hasonlítható, mintha a tó felszínébe csapódó esőcsepp viselkedését próbálnák megérteni úgy, hogy egy esős napon a teljes tó felszínéről készített egyetlen pillanatfelvételt elemezhetnek. A felvételen látszanak még a vízfelszín felett elcsípett esőcseppek, de olyanok is, ahol már csak a becsapódás nyomán keletkezett hullámgyűrű észlelhető. Épp így, ha erre alkalmas távcsövekkel a világűrt pásztázzuk, találunk ütközés előtt álló vagy már az összeolvadás utáni galaxishalmazpárokat.

Ahhoz azonban, hogy az ütközés menetét lépésről lépésre le tudják írni, látni kellett azt a pontot, amikor az ütközés éppen megkezdődik. Több röntgen- és rádiótávcső adatainak felhasználásával egy kutatócsoportnak most sikerült „lencsevégre kapnia” egy ilyen különleges eseményt, az eredményt a napokban közölte a Nature Astronomy.

Az ütközési folyamat illusztrációja egymástól különféle távolságban levő galaxishalmazpárok példájával. A kék a röntgen-, a piros a rádiótartományban készített felvételek adatait mutatja. A kutatók által most felfedezett ütközés felülről a harmadik képen látható. Az első két képen a halmazok még távol vannak egymástól, az utolsó képen pedig már egy ütközés utáni állapot figyelhető meg. Forrás: Gu et al.

„Hatalmas szerencse, hogy sikerült ráakadnunk két galaxishalmazra az ütközés eme igen ritkán megfigyelhető szakaszában. Emellett meglepő látni, milyen csodásan egyeznek a megfigyelés adatai számítógépes szimulációink eredményeivel. Persze fontos lenne további hasonló, az összeolvadást megelőző állapotban talált galaxishalmazok megfigyelése, hogy jobban megértsük, miként növekednek a világegyetem leghatalmasabb struktúrái” – mondta el az mta.hu kérdésére François Mernier.

A galaxishalmazok ütközésének számítógépes szimulációiból ismert, hogy az ütközés legelső fázisában lökéshullám indul ki az ütközés térségéből, és az ütközés tengelyére merőleges irányban terjed szét a világűrben. A felszabaduló energia akkora, hogy a keletkező százmillió fokos gázgyűrű akár a galaxishalmazok határain is túljuthat, így a lökéshullám nyilvánvalóan jelentős hatással van a galaxishalmazok és más nagy űrbeli struktúrák fejlődésére.

A kutatók ezért remélik, hogy az eROSITA nevű új röntgencsillagászati űrtávcső – melyet a tervek szerint idén bocsátanak fel – több ilyen ütközési pillanatfelvételt is szolgáltat majd számukra. Ezek segíthetnek megérteni a galaxishalmazok ütközésének e viszonylag rövid, de kritikus jelentőségű fázisát.

A címlapon a CL0024+17 nevű galaxishalmaz látható a Hubble űrtávcső felvételén.