Múskettuþyrpingin rannsökuð

Sævar Helgi Bragason 13. apr. 2012 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa rannsakað afleiðingar ofsafengins áreksturs tveggja vetrarbrautaþyrpinga í 5,2 milljarða ljósára fjarlægð frá jörðu.

  • Múskettuþyrpingin, Muskett Ball Cluster

Stjörnufræðingar hafa rannsakað afleiðingar ofsafengins áreksturs tveggja vetrarbrautaþyrpinga í 5,2 milljarða ljósára fjarlægð frá jörðinni með hjálp öflugra sjónauka í geimnum og á jörðinni. Við hamfarirnar skildist heitt gas í vetrarbrautunum frá hulduefninu.

Þyrpingin nefnist DLSCL J0916.2+2951 og svipar til Byssukúluþyrpingarinnar þar sem menn sáu í fyrsta skipti aðskilnað venjulegs efnis og hulduefnis. Þó eru nokkur veigamikil atriði sem greina þær að. Nýja þyrpingin hefur hlotið nafnið Múskettuþyrpingin (e. the musket ball cluster), því áreksturinn er bæði eldri og hægari en í tilviki Byssukúluþyrpingarinnar. Músketta eða framhlaðningur er skotvopn sem kom fram á 16. öld og er forveri riffilsins.

Mikilvægt er fyrir stjörnufræðinga að finna aðra risaþyrpingu sem er lengra á veg komin í þróun sinni en Byssukúluþyrpingin því þannig fæst innsýn í þróun og vöxt slíkra þyrpinga. Vetrarbrautaþyrpingar eru stærstu fyrirbærin í alheimi sem þyngdakrafturinn heldur saman.

Stjörnufræðingarnir studdust við gögn frá Chandra, röntgengeimsjónauka NASA og Hubblessjónaukanum auk gagna frá Keck, Subaru og Kitt Peak Mayall sjónaukunum til að varpa ljósi á heitar og bjartar röntgenuppsprettur í Múskettuþyrpingunni sem hafa bersýnilega aðskilst frá hulduefninu og vetrarbrautunum.

Á samsettu myndinni hefur heita gasið rauðan lit en vetrarbrautirnar eru sýndar gular og hvítar á ljósmynd Hubblessjónaukans sem tekin var í sýnilegu ljósi. Á hinn bóginn er mestur hluti efnisins í þyrpingunni (aðallega hulduefni) samankomið á svæðum sem lituð eru blá. Þau rauðu og bláu svæði sem skarast á myndinni fá fjólubláan lit. Dreifing efnisins var ákvörðuð með gögnum frá Subaru, Hubble og Mayall sjónaukunum og sýna þau merki um þyngdarlinsuhrif. Einstein spáði á sínum tíma fyrir um slík hrif þar sem massamikil fyrirbæri sveigja ljós frá fjarlægum ljóslindum.

Fyrir utan Byssukúluþyrpinguna og Múskettuþyrpinguna hafa fundist fimm önnur hliðstæð dæmi um samruna þyrpinga þar sem venjulegt efni hefur skilst frá hulduefni. Áætlað er að í þessum sex kerfum hafi árekstrarnir átt sér stað um fyrir um 170-250 milljón árum.

Múskettuþyrpinguna sjáum við hins vegar um 700 milljónum ára eftir áreksturinn. Ef við tökum til greina óvissu í mati á aldri árekstursins er 2-5 sinnum lengra liðið frá árekstrinum í Múskettuþyrpingunni en öðrum kerfum. Þá var hraði þyrpinganna sem rákust saman og mynduðu Múskettuþyrpinguna mun minni en hraði annarra þyrpinga í öðrum árekstrarkerfum.

Líklegt er að árekstrar vetrarbrautaþyrpinga hafi áhrif á myndun stjarna í vetrarbrautunum sjálfum en ekki er vitað að hve miklu leyti. Rannsókn á þyrpingum eins og Múskettuþyrpingunni gæti hjálpað til við að skera úr um það.

Múskettuþyrpingin gefur líka færi á að rannsaka hvort hulduefni geti víxlverkað við sjálft sig. Slíkar upplýsingar geta gagnast við að ákvarða hvers konar agnir eru ábyrgar fyrir hulduefninu. Í Múskettuþyrpingunni eru raunar engar vísbendingar um innbyrðis víslverkun hulduefnisins sem kemur heim og saman við niðurstöður úr rannsóknum á Byssukúluþyrpingunni og sambærilegum þyrpingum.

Frekari upplýsingar

Grein um þessa rannsókn eftir Will Dawson o.fl. birtist þann 10. mars 2012 í The Astrophysical Journal Letters.

Í rannsóknarhópnum eru Will Dawson, David Wittman, M. James Jee og Perry Gee (University of California, Davis), Jack Hughes (Rutgers University í New Jersey), J. Anthony Tyson, Samuel Schmidt, Paul Thorman og Marusa Bradac (University of California, Davis), Satoshi Miyazaki (Graduate University for Advanced Studies (GUAS) í Tokyo í Japan) Brian Lemaux (University of California, Davis), Yousuke Utsumi (GUAS) og Vera Margoniner (California State University).

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu Chandra cha120314

Tengiliður

Ottó Elíasson
Háskóla Íslands
Sími: 663-6867
Tölvupóstur: ottoel@stjornuskodun.is

Tengdar myndir

  • Múskettuþyrpingin, Musket Ball ClusterSamsett mynd af Múskettuþyrpingunni sem er í 5,2 milljarða ljósára fjarlægð. Þyrpingin myndaðist við árekstur tveggja vetrarbrautaþyrpinga fyrir um 700 milljónum ára. Við áreksturinn aðskildust heitt gas (rautt) og hulduefnið (blátt) sem umlykur vetrarbrautirnar (gular og hvítar). Mynd: NASA/CXC/UCDavis/W.Dawson et al; STScI/UCDavis/W.Dawson et al.
  • ByssukúluþyrpinginSamsett mynd af Byssukúluþyrpingunni sem er í 3,8 milljarða ljósára fjarlægð. Þyrpingin myndaðist við árekstur tveggja vetrarbrautaþyrpinga fyrir um milljónum ára. Við áreksturinn aðskildust heitt gas (rautt) og hulduefnið (blátt) sem umlykur vetrarbrautirnar (gular og hvítar). Mynd: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al

Krakkavæn útgáfa