idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Imagefilm
Science Video Project
idw-News App:

AppStore



Teilen: 
28.06.2021 18:00

Kosmischer Treffpunkt für Galaxienhaufen

Stefan Waldenmaier Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Exzellenzcluster Origins

    Was treibt Galaxien an, oder führt zu ganze Ansammlungen von Galaxien – sogenannte Galaxienhaufen? Sind sie nicht von einem riesigen leeren Raum umgeben? Könnten die kürzlich entdeckten langen, heißen, sich verbindenden Gasfilamente eine Rolle spielen? Obwohl kosmologische Modelle und Simulationen diese Strukturen und die Rolle, die sie spielen könnten, vorausgesagt haben, ist die Bestätigung ihrer Existenz durch die Beobachtung mit dem Röntgen-Weltraumteleskop eROSITA ziemlich neu. Weitere Simulationen, die mit den Beobachtungen verglichen wurden, enthüllten nun eine Galaxiengruppe, die sich entlang eines solchen langen Gasfilaments auf Kollisionskurs mit anderen Galaxienhaufen befindet.

    Eines der ersten Ergebnisse von eROSITA war die Entdeckung eines extrem langen kosmischen Gasfilaments, welches das Galaxienhaufenpaar Abell 3391/95 verbindet. Weitere Untersuchungen dieses Abschnitts des Universums enthüllten andere Haufen, wie den Northern Clump Haufen, auf dem Weg entlang dieses Filaments[2]. Mit Hilfe ihrer Magneticum-Simulationen fanden ORIGINS-Wissenschaftler von der Ludwig-Maximilians-Universität München und dem INAF Astronomical Observatory of Trieste ein ähnliches Galaxienhaufensystem, eingebettet in das kosmische Netz und umgeben von einfallenden Galaxiengruppen[1]. Erstaunlicherweise zeigen sowohl die Beobachtungen als auch die Simulationen Anzeichen dafür, dass der einfallende Galaxienhaufen entlang solcher Gasfilamente immer schneller wird, um schließlich mit dem Galaxienhaufenpaar zu verschmelzen.

    Anhäufungen in den großräumigen Strukturen

    Die von eROSITA beobachtete Region um das Galaxienhaufenpaar Abell 3391/95 zeigt Anzeichen von zusammenballenden kosmischen Strukturen. In den Magneticum-Simulationen, fanden Dr. Veronica Biffi und PD Dr. Klaus Dolag ein sehr ähnliches Paar von Galaxienhaufen, die durch eine warme Gasbrücke miteinander verbunden und in ein längeres, dünnes Filament eingebettet waren. „Um diese Haufen herum fanden wir auch andere Strukturen, wie Galaxienhaufen und -gruppen, die ebenfalls durch Filamente verbunden sind und alle in Richtung des zentralen Knotens im Netz kollabieren“, erklärt Biffi. Mit Hilfe der Simulationen lassen sich in der Tat die zeitliche Entwicklung aller kosmischen Strukturen in dieser Region verfolgen. „Auf diese Weise konnten wir insbesondere eine Galaxiengruppe untersuchen, die zu einem Zeitpunkt in der Vergangenheit – vor drei Milliarden Jahren – dem von eROSITA beobachteten Northern Clump ähnelte", führen die Wissenschaftler aus. Damals befand sich die Galaxiengruppe etwa in der gleichen relativen Entfernung zum nördlichen Haufen, wie der Northern Clump jetzt von A3391 entfernt ist.

    Bewegungsmerkmale von Galaxienhaufen deuten auf bevorstehende Verschmelzung hin

    „Wenn wir uns die letzte Momentaufnahme des Systems in unseren Simulationen ansehen, können wir vorhersagen, dass es schließlich mit dem Galaxienhaufenpaar verschmelzen wird“, erklärt Biffi. Die Beobachtungsstudie des Northern Clump-Haufens enthüllte zudem Anzeichen dieser Bewegung: Der Haufen zieht zum Beispiel einen Schweif aus Materie hinter sich her. Dies deutet darauf hin, dass der Northern Clump sich mit hoher Geschwindigkeit entlang des Gasfilaments in Richtung der beiden Haufen A3391 und A3395 bewegt. In den Magneticum-Simulationen bewegen sich die zusätzlichen Strukturen, die das zentrale Galaxienhaufenpaar umgeben, ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit auf dieses zu und zeigen sehr ähnliche Merkmale. Die Gasgeschwindigkeiten sind hoch, und ein Teil der Materie in der Gruppe wird analog zum Northern Clump ebenfalls abgebremst und schließlich abgestreift, sobald die Gruppe die Grenzen des nördlichen Galaxienhaufenpaars erreicht.

    Beteiligte Institutionen und Finanzierung:

    An der Studie waren mehr als 20 Wissenschaftler aus Deutschland, Italien, den USA und Australien beteiligt. eROSITA wurde mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Die aktuelle Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 415510302 gefördert und vom Exzellenzcluster ORIGINS im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2094 – 390783311 unterstützt.


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Dr. Veronica Biffi
    INAF - Astronomical Observatory of Trieste
    via Tiepolo 11, Trieste, Italy
    E-mail: veronica.biffi@inaf.it

    PD Dr. Klaus Dolag
    University Observatory of the Ludwig-Maximilians-Universität Munich
    Excellence Cluster ORIGINS
    Scheinerstraße 1, Munich, Germany
    Tel: +49 (0) 89 2180 5994
    E-Mail: dolag@usm.lmu.de


    Originalpublikation:

    [1] V. Biffi, K. Dolag, et al.: “The eROSITA view of the Abell 3391/95 field: a case study from the Magneticum cosmological simulation”, arXiv, DOI: wird nachgeliefert

    [2] A. Veronica et al.: “The eROSITA View of the Abell 3391/95 Field: The Northern Clump. The Largest Infalling Structure in the Longest Known Gas Filament Observed with eROSITA. XMM-Newton, Chandra”, Astronomy & Astrophysics, DOI: wird nachgeliefert


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Physik / Astronomie
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


    Computersimulationen bestätigen das Bild des Northern Clump. Galaxienhaufenpaar und einfallende Galaxiengruppe in den Magneticum-Simulationen (links) im Vergleich zur eROSITA-Röntgenbeobachtung des Feldes A3391/95 mit dem Northern Clump (rechts).


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).