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Durch die Kombination eines neuen Bildes eines Riesen Galaxis Cluster mit älteren Röntgendaten, Wissenschaftler aus Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat gezeigt, dass die Galaxien des Haufens von enormen Gasmengen umhüllt sind, die sengende Temperaturen von bis zu 100 Millionen Grad Celsius (180 Millionen Grad Fahrenheit) erreichen können.
Der Galaxienhaufen Abell 2390 war kürzlich fotografiert von der ESA Mission Euklidzum Lernen konzipiert schwarze Materie Und dunkle Energie durch Sondieren Gravitationslinse Vorkommen in Galaxienhaufen. Weil diese Cluster eine so große Masse enthalten – bis zu zehn Billionen Sonnenmassen Wert – sie sind in der Lage, den Stoff zu falten Raum–Zeit Die sie umgebenden Galaxien verzerren sich so stark, dass das Licht entfernter Galaxien im Hintergrund extrem verstärkt wird. Es ist, als würde man sie durch ein riesiges Vergrößerungsglas betrachten. Wenn wir in den Kern von Abell 2390 hineinzoomen, sehen wir, dass der Linseneffekt sein Maximum erreicht und das Licht von anderen Galaxien, die Milliarden Lichtjahre entfernt sind, streckt, verzerrt und verstärkt.
Der Großteil der Masse eines Galaxienhaufens findet sich jedoch nicht in seinen Galaxien. Tatsächlich tragen diese nur knapp 5 % zur Gesamtmasse des Clusters bei. Den größten Beitrag leisten heißes Intracluster-Gas zwischen den Galaxien des Clusters, das etwa 15 % der Masse des Clusters ausmacht, und unsichtbare Dunkle Materie, die 80 % der Masse von Abell 2390 ausmacht.
Obwohl wir aus dem Grad der Gravitationslinse auf das Vorhandensein dunkler Materie schließen können, können wir sie nicht sehen. Dank der Röntgensichtung der ESA können wir jedoch Gas innerhalb des Clusters sehen XMM-Newton Mission, die dieses Gas im Jahr 2001 in Abell 2390 entdeckte.
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In dieser neuen zusammengesetzten Ansicht sehen wir Euklids Bild von Abell 2390, der 2,7 Milliarden Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes liegt Pegasusdas geflügelte Pferd. Euklids Bild ist unglaublich; Es handelt sich um ein sehr weites Feldbild, dessen Sichtfeld sich durch das 1,2 Meter (3,9 Fuß) große Teleskop auf 1,25 mal 0,73 Quadratgrad erstreckt. Das Bild umfasst etwa 50.000 Galaxien, von denen sich viele tatsächlich nicht in Abell 2390 befinden, das in der Bildmitte sichtbar ist und selbst Tausende von Galaxien enthält. Die am weitesten entfernten Hintergrundgalaxien, weit jenseits von Abell 2390, erscheinen aufgrund ihres Lichts rot rotverschoben wegen Expansion des Universums. Eine führende Handvoll Sterne können ebenfalls beobachtet werden, die durch ihre sechs verzweigten Beugungspeaks gekennzeichnet sind.
Der sichtbaren Lichtansicht von Euclid ist die XMM-Newton-Detektion der Röntgenemission des Clusters überlagert. Dieses wird durch ionisiertes Wasserstoffgas erzeugt, dessen Temperatur zwischen 10 und 100 Millionen Grad Celsius (18 und 180 Millionen Grad F) liegt. Bei solchen Temperaturen strahlt das Gas nur Röntgenstrahlen aus, daher ist das, was wir hier als blaues Leuchten sehen, eine Falschfarbendarstellung des Röntgensignals, das zum Zentrum des Clusters hin, wo sich das Gas innerhalb des Clusters befindet, heller ist ist am heißesten und konzentriertesten.
Im Herzen von Abell 2390, inmitten all des brennenden Gases, befindet sich der sogenannte hellste Galaxienhaufen (BCG). Jeder große Galaxienhaufen hat einen, und im benachbarten Virgo-Haufen ist BCG Messier 87. Mit anderen Worten: BCG ist ein Riese elliptische Galaxie mit einem Vermögenswert ein supermassereiches Schwarzes Loch Im Grunde handelt es sich um eine Rückkopplung, die – in Form eines Strahlungsflusses – das Gas innerhalb des Galaxienhaufens erhitzen und sogar die Bildung von Sternen in den anderen Galaxien des Galaxienhaufens verhindern kann.
In Die Ergebnisse wurden Anfang des Jahres veröffentlichtAbell 2390 BCG-Beobachtungen mit dem Großes Atacama-Millimeter/Submillimeter-Array (ALMA) In Chile wurde eine gigantische Wolke entdeckt, die mehr als 10 Milliarden Sonnenmassen molekularen Gases enthält und sich über eine Fläche von fast 50.000 erstreckt Lichtjahre Wissenschaftler glauben, dass die Wolke das Ergebnis einer Gravitationsstörung sein könnte, die entweder aus der Annäherung oder Verschmelzung einer anderen Galaxie mit der BCG in der überfüllten Umgebung von Abell 2390 resultiert. Die durch ein solches Ereignis verursachte Störung könnte ausreichen, um die Entkopplung herbeizuführen. oder Trennung von BCG und seinem umgebenden Halo aus dunkler Materie aus dem Gas innerhalb des Clusters, wodurch eine Spur aus molekularem Gas zurückbleibt, wie sie ALMA in der Wolke gefunden hat.
Unterdessen entdeckte das Low Frequency Array (LOFAR) in Europa bei Radiowellenlängen verschiedene Keulen radiowellenaussendender Partikel um das BCG von Abell 2390. Diese Keulen wurden von einem intermittierenden, aber starken Strahl erzeugt schwarzes Loch im Zentrum der BCG. Die Lappen sind unterschiedlich alt und weisen in unterschiedliche Richtungen, was darauf hindeutet, dass der Jet – und damit die Ausrichtung des Schwarzen Lochs und der Gasakkretionsscheibe, die ihn umgibt und den Jet speist – präzediert. Mit anderen Worten: Es schwingt regelmäßig, wobei der Strahl einen Kreis über der Rotationsachse des Schwarzen Lochs beschreibt.
Die Jets können das umgebende Intra-Cluster-Medium erhitzen, aber derzeit scheinen sie sich in einer Ruhephase zu befinden und das heiße Röntgenstrahlen emittierende Gas kühlt langsam ab und fällt zurück auf das BCG und andere Galaxien im Cluster, wo das Gas abkühlt könnte möglicherweise neue Galaxien bilden. Sterne.
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Eine von Euclids Innovationen ist die Fähigkeit, das schwache stellare Leuchten von Milliarden von Sternen zu erkennen, die durch die in der turbulenten Umgebung des Clusters wirkenden Gezeitenkräfte aus ihren Galaxien gerissen wurden. Einzeln sind die Sterne viel zu schwach, um in so großen Entfernungen beobachtet zu werden, aber zusammen tragen sie zu einem unheimlichen Leuchten bei, das in Euklids Bild noch verstärkt wird. Indem wir verfolgen, wo sich diese wandernden intergalaktischen Sterne versammeln, angezogen von ihnen SchwereAstronomen können bestimmen, wo sich dunkle Materie in Abell 2390 befindet.
Die ersten von Euklid aufgenommenen Bilder des Universums, darunter das von Abell 2390, wurden im Mai veröffentlicht. Die im Juli 2023 gestartete Sonde hat nun eine sechsjährige Mission zur Kartierung des dunklen Universums begonnen, indem sie Milliarden von Galaxien und Galaxienhaufen beobachtet, die über 10 Milliarden Jahre kosmischer Geschichte verteilt sind.