Az eddig ismert legnagyobb ütközés az Univerzumban

Egy nemzetközi kutatócsoport két galaxishalmaz közel frontális összeütközésének nyomait térképezte fel. A gigantikus esemény során galaxisok ezrei és csillagok billiói találkoztak, és olyan mennyiségű energia szabadult fel, amelyet csak az Ősrobbanás múlhatott felül.

Az eddig ismert legnagyobb galaxishalmaz-ütközés nyomait az Európai Űrügynökség (ESA) Föld körül keringő röntgentávcsöve, az XMM-Newton rögzítette. A csillagászok "tökéletes kozmikus viharnak" nevezték el az eseményt, amelyben a két halmaz két időjárási fronthoz hasonlóan közeledett egymáshoz, majd a hurrikánokhoz hasonló gigantikus örvénylésben a halmazok tagjai teljesen más pályákra kerültek, miközben a lökéshullám-frontokon 100 millió fokra hevült fel az intergalaktikus anyag.

A Hidra csillagképben, a Földtől körülbelül 800 millió fényévnyire fekvő Abell 754 jelzésű halmaz, az összeütközés "végterméke" már évtizedek óta ismert, de csak most fedte fel eredetének titkait. A csillagászok még soha nem tanulmányozták ilyen részletességgel egy-egy nagy ütközés nyomait, és még soha nem készítettek ennyire részletes térképet egy nagy halmaz anyagának hőmérsékleti, sűrűség- és nyomásviszonyairól.

Az ütközés során a galaxisok közötti gázanyag sebessége rendkívüli mértékben felgyorsult, majd a lökéshullámfrontokon való ütközés során összesűrűsödött és annyira felforrósodott, hogy energiáját nem az optikai, hanem a röntgentartományban sugározza ki.

A bal oldali képen az Abell 754 intergalaktikus gázanyagának hőmérsékleti viszonyai figyelhetők meg. Az ütközések miatti lökéshullámok helyenként mintegy 100 millió fokra forrósították fel a gázt (fehérrel a legforróbb területek, majd vörös, narancs, sárga és kék színben az egyre kisebb hőmérsékletű zónák). Forrás: ESA/XMM-Newton

A megfigyelések szerint az egymásba rohant halmazok tagjainak dinamikája még jól láthatóan őrzi az ütközés nyomait, és beletelik néhány milliárd évbe, amíg a folyamat lecsendesedik, és a galaxisok elfoglalják végleges helyzetüket és pályáikat. A tagok jelenlegi mozgásának elemzése rávilágíthat az ún. sötét anyag és sötét energia - számunkra egyelőre nem érzékelhető, de hatásaik miatt bizonyoson jelen lévő összetevők - tulajdonságaira is, amelyek a jelenlegi elméletek szerint együtt a galaxishalmazok tömegének döntő többségét teszik ki.

A nem mindennapi megfigyelés is markáns bizonyíték a széles körben elfogadott elmélet mellett, mely szerint az Univerzum nagy léptékű szerkezetei kisebb alakzatok (galaxisok és galaxishalmazok) közeledésével, összeütközésével és összeolvadásával alakultak ki. Dr. Patrick Henry (University of Hawaii) és kollégái az Astrophysical Journal c. szaklap következő kiadásában számolnak be részletesen eredményeikről.

Illusztráció a galaxishalmazok ütközéséről (forrás: ESA/XMM-Newton)

A galaxishalmazok a legnagyobb gravitációsan összetartott szerkezetek az Univerzumban, amelyekben - méretüktől függően - a galaxisok száma néhány tucattól néhány ezerig terjed. Saját Galaxisunk, a Tejútrendszer a Lokális Halmaz tagja, amely a Virgo-halmaz szíve felé mozog - az összeütközés becslések szerint néhány milliárd év múlva várható.

Az Abell 754 kialakulásához vezető ütközés körülbelül 300 millió éve kezdődhetett, ami - mivel csillagászati időskálán mérve rövid időről van szó - azt jelzi, hogy a legnagyobb szerkezetek formálódása még nem zárult le az Univerzumban. A jelenlegi kozmológiai modellek szerint azonban néhány milliárd év múlva már nem lesznek hasonló események: a megfigyelések szerint ugyanis Világegyetemünk gyorsuló ütemben tágul, egyre messzebbre sodorva egymástól a galaxishalmazokat.