Τα γιγάντια σμήνη γαλαξιών που συγκρούονται δημιουργούν κρουστικά κύματα 1,6 εκατομμύρια έτη φωτός

Το σύμπαν είναι γεμάτο με παραδείγματα γαλαξιών που συγκρούονται, αλλά ο Abell 2146 είναι κάτι πολύ μεγαλύτερο, καθώς σχηματίζεται από δύο γιγάντια σμήνη γαλαξιών που συγχωνεύονται, το καθένα από τα οποία περιέχει εκατοντάδες γαλαξίες. Δεν αποτελεί έκπληξη, τα ωστικά κύματα από αυτή την πρόσκρουση είναι τεράστια και η πρώτη λεπτομερής μελέτη των κρουστικών κυμάτων συγχώνευσης συστάδων αποκάλυψε την κλίμακα.

Υπάρχουν δύο μέτωπα κρούσης μέσα στο Abell 2146, καθένα από τα οποία έχει διάμετρο περίπου 1,6 εκατομμύρια έτη φωτός. Το ένα είναι το σοκ πλώρης, το οποίο είναι παράλληλο με το κύμα πλώρης που δημιουργείται από ένα κινούμενο σκάφος και το άλλο είναι το σοκ ανάντη που ακολουθεί πίσω από το κινούμενο σύμπλεγμα.

Στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, μια ομάδα με επικεφαλής την Dr Helen Russell του Πανεπιστημίου του Nottingham περιγράφει και αναλύει δεδομένα από τα οπτικά τηλεσκόπια Chandra X-Ray και Subaru σε αυτά τα δύο κρουστικά κύματα.

Το Abell 2146 βρίσκεται περίπου 2,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, επομένως ακόμη και στην τεράστια κλίμακα του, δεν είναι εύκολο να το δεις. Ωστόσο, τα δύο ισχυρά τηλεσκόπια αποκαλύπτουν τους κραδασμούς με εκπληκτική ευκρίνεια.

Τα κρουστικά κύματα του Abell 2146 είναι αυτό που είναι γνωστό ως χωρίς σύγκρουση. Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια εσωτερικά αντιφατική δήλωση, αλλά τα σοκ χωρίς σύγκρουση συμβαίνουν όταν η πυκνότητα των σωματιδίων στα μέσα που συγκρούονται είναι τόσο χαμηλή που σχεδόν ποτέ δεν αλληλεπιδρούν άμεσα. Τα αέρια μεταξύ των γαλαξιών μέσα σε ένα σμήνος είναι τόσο διάχυτα που όταν τα σμήνη συναντώνται, εκτός εάν συγκρουστούν μεμονωμένοι γαλαξίες, ένα σωματίδιο θα χρειαστεί να ταξιδέψει 30.000-50.000 έτη φωτός πριν συναντήσει το ένα από το άλλο σμήνος.

Με τόσο τεράστιο χώρο, ο συνολικός αριθμός των σωματιδίων είναι μεγάλος και μερικά θα συναντήσουν το ένα το άλλο, αλλά τέτοιες συγκρούσεις είναι ανεπαρκείς για να δημιουργήσουν οι ίδιες ένα ωστικό κύμα. Ωστόσο, πολλά από τα σωματίδια σε κάθε διαγαλαξιακό μέσο είναι φορτισμένα. Τα κρουστικά κύματα είναι η συνέπεια των συναντήσεων μεταξύ των σωματιδίων του ενός σμήνους και του μαγνητικού πεδίου του άλλου.

Ασυνήθιστα, δεδομένης της έλλειψης άμεσης πρόσκρουσης μεταξύ των σωματιδίων, η δημοσίευση σημειώνει ότι «οι κραδασμοί... διαλύουν το μεγαλύτερο μέρος της ~ 10 erg κινητικής ενέργειας της συγχώνευσης», προκαλώντας τα σμήνη να συγχωνεύονται αντί να περνούν το ένα μέσα από το άλλο και να συνεχίζουν. /P>

Το διαστρικό μέσο, ​​και η φυσαλίδα που ορίζει το ηλιακό σύστημα, παράγουν επίσης ένα ωστικό κύμα χωρίς σύγκρουση καθώς συναντώνται, παρόλο που το διαστρικό μέσο είναι πολύ πιο πυκνό από το αέριο μεταξύ των γαλαξιών. Κατά συνέπεια, παρέχοντάς μας μια σπάνια ευκαιρία να παρακολουθήσουμε κρουστικά κύματα χωρίς σύγκρουση από το εξωτερικό, το Abell 2146 θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστρονόμους να διαμορφώσουν το σοκ που δημιουργεί το ηλιακό μας σύστημα.

«Τα αποτελέσματά μας για το Abell 2146 αναμένεται να ισχύουν για κρούσεις χωρίς σύγκρουση με παρόμοιες παραμέτρους σε άλλα περιβάλλοντα και υποστηρίζουν την υπάρχουσα εικόνα από τα υπολείμματα του ηλιακού ανέμου και των σουπερνόβα», σημειώνει η εφημερίδα.

"Πρώτο εντόπισα αυτά τα μέτωπα κραδασμών σε μια παλαιότερη, σύντομη παρατήρηση του Chandra όταν ήμουν φοιτητής διδακτορικού. Ήταν μια συναρπαστική ανακάλυψη και ένα φανταστικό ταξίδι σε αυτή τη βαθιά, κληρονομιά παρατήρηση που αποκαλύπτει τη λεπτομερή δομή του κραδασμού", είπε ο Russell σε μια δήλωση.

Η εφημερίδα σημειώνει ότι το Abell 2146 είναι μία από τις τρεις συγχωνεύσεις συμπλέγματος που είναι γνωστές με μέτωπα κραδασμών αρκετά φωτεινά για μελέτη.

Ακόμη και το πλάτος των δύο στρωμάτων κρούσης του Abell 2146 είναι εξαιρετικό – περισσότερα από 50.000 έτη φωτός για το σοκ με το τόξο, περίπου ίσο με την ακτίνα του Γαλαξία.

Η κατανόηση των κρουστικών κυμάτων χωρίς σύγκρουση έχει πρακτικές συνέπειες, καθώς μπορούν να παράγουν ακτινοβολία που θα μπορούσε να επηρεάσει την ασφάλεια των διαστημικών ανιχνευτών και των αποστολών με πλήρωμα.