23.02.2022 • AstronomieAstrophysik

Wenn Galaxienhaufen kollidieren

Astronomen beobachten bislang größte kosmische Stoßwellen.

Galaxien bilden Galaxien­haufen, die durch die Schwerkraft zusammen­gehalten werden. Doch die Schwerkraft führt auch dazu, dass Galaxien­haufen sich gegen­seitig anziehen und es unweigerlich zu Zusammen­stößen kommt. Solche Kollisionen sind die größten astro­no­mischen Ereignisse seit der Entstehung des Universums – und sie lösen im inter­galak­tischen Medium gewaltige kosmische Stoßwellen aus. Einem inter­nationalen Forscher­team unter Leitung der Hamburger Sternwarte der Universität Hamburg ist es jetzt gelungen, mithilfe von Daten des Radio­teleskops MeerKAT Bilder von der größten jemals beobachteten Stoßwelle zu erstellen. Die hoch­auf­lösenden Bilder aus dem Galaxien­haufen Abell 3667 geben bislang einzig­artige Einblicke in die Struktur solcher Stoßwellen.

Abb.: Bei der Kollision von Galaxien­haufen ent­stehen kosmische...
Abb.: Bei der Kollision von Galaxien­haufen ent­stehen kosmische Stoß­wellen. Das Bild zeigt eine der beiden beob­ach­teten Stoß­wellen im Galaxien­haufen Abell 3667. Sie ist etwa sechzig Mal so groß wie die Milch­straße. (Bild: F. de Gasperin, SARAO)

„Kosmische Stoßwellen stecken voller Über­raschungen und sind viel komplexer, als wir zunächst dachten“, sagt Marcus Brüggen von der Hamburger Sternwarte. „Die Stoßwellen beschleunigen Elektronen fast bis auf Licht­geschwin­digkeit. Treffen diese schnellen Elektronen auf die Magnet­felder im Galaxien­haufen, geben sie lang­wellige elektro­magnetische Strahlung ab, die von Radio­teleskopen gemessen werden kann. So entstehen Bilder von Stoßwellen, die Aufschluss geben über die Lage der Magnet­felder im Galaxien­haufen.“

Der Galaxien­haufen Abell 3667 lässt sich mit MeerKAT, einer aus 64 Antennen bestehenden Anlage in Südafrika, besonders gut beobachten, weil er mit einer Entfernung von 800 Millionen Lichtjahren astronomisch gesehen fast noch zur kosmischen Nachbar­schaft gehört. Wie die Beobachtungen des Teams zeigen, breiten sich die Stoßwellen mit 1500 Kilometern pro Sekunde aus und sind etwa sechzig Mal so groß wie unsere Milchstraße.

U. Hamburg / RK

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