Galaxien driften durch das kosmische Netz

So groß unsere ausgedehnte Galaxie auch scheinen mag, die Milchstraße ist neben den Galaxienhaufen nur ein winziger Fleck. Diese Ansammlungen von Hunderten bis Tausenden von Galaxien, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden, wachsen kontinuierlich an, indem sie Masse aus ihrem umgebenden Intercluster-Medium (ICM) akkretieren.

Das akkretierte Gas soll sich in großen Schockwellen rund um die Cluster erwärmen und verlangsamen. Jetzt hat Gruppe von Astrophysikern mithilfe einer EU-Finanzierung die Signatur einer solchen Welle, die um einen unserer reichsten und am nächsten liegenden Cluster läuft, den Coma-Haufen, der etwa 100 Megaparsecs entfernt liegt, identifiziert.

Mit EU-Mitteln hat das Projektteam von NEPAL (Non-equilibrium processes in galaxy clusters) seine Gammastrahlen-Signatur durch Beobachtungen mit dem VERITAS-Teleskops (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) entdeckt. Diese lang erwartete Detektion einer solchen Stoßwelle kann eine neue kosmologische Sonde des ICM liefern.

Auf der anderen Seite, im Gegensatz zum Gas von ICM, soll das Gas im Mittelpunkt eines solchen Galaxienhaufen im Laufe der Zeit abkühlen, wodurch ein Gasstrom entsteht, der kalt genug ist, um zu kondensieren und neue Sterne zu bilden. Die NEPAL-Wissenschaftler konnten in hochauflösenden Röntgenbilder die Kaltfront innerhalb des Kerns und manchmal darüber hinaus identifizieren.

Insbesondere kann Scherströmung unterhalb der Kaltfronten starke Magnetfelder erzeugen, benötigt werden, um sie gegen Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten zu stabilisieren. Solche durch Scherströmung induzierten Magnetfelder wurden in der Vergangenheit in Computersimulationen reproduziert. Ihre Existenz war jedoch unbestätigt geblieben.

Die Erkenntnisse des NEPAL-Projekts können ein neues Licht auf den kalten Kern von Galaxienhaufen werfen, wo alte Galaxien sitzen und in denen nur wenige neue Sterne geboren werden. Nachfolgestudien mit Beobachtungen bei verschiedenen Wellenlängen sollen eine umfassendere Sicht der intergalaktischen Materie ermöglichen.