Die größte Kollision im Universum

26.09.2004 - Mit ESA's XMM-Newton Observatorium hat ein internationales Team von Wissenschaftlern, eine nahe Kollision von zwei Galaxienclustern, bestehend aus tausenden von Galaxien und Milliarden von Sternen, beobachtet. Es ist eines der größten und energiereichsten Ereignisse, die jemals beobachtet wurden. Solche Kollisionen kommen gleich hinter dem Urknall selber, wenn man den Energieausstoß betrachtet.

Das Ereignis bezeichnet, was die Wissenschaftler einen "perfekten kosmischen Sturm" nennen: Galaxiencluster die wie zwei Hochdruck Wettergebiete kollidieren und dabei Hurrikanähnliche Bedingungen schaffen, wobei die Galaxien weit von ihrem Weg weggestoßen werden und Schockwellen, bestehend aus 100 Millionen Grad heißem Gas, in den intergalaktischen Raum abgeben.

Dieser beispiellose Anblick erhärtet die Theorie, dass das Universum von "unten nach oben" aufgebaut wurde, also seine ausgezeichneten hierarchischen Strukturen durch Zusammenstöße von kleineren Galaxien und Galaxienclustern zu Größeren entstanden sind.

"Hier haben wir die Entstehung eines der größten Objekte im Universum direkt vor unseren Augen," sagt Dr Patrick Henry von der University of Hawaii, der die Studie geleitet hat. "Was einst zwei eigene und kleinere Galaxiencluster in 300 Millionen Lichtjahren Entfernung war, ist nun ein riesiger Cluster in tumultartigen Zuständen."

Henry und seine Kollegen Alexis Finoguenov und Ulrich Briel vom Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Deutschland, präsentieren diese Ergebnisse in einer kommenden Ausgabe des "Astrophysical Journal". Sie sagen, dass die Vorhersage für den neuen Supercluster "klar und windstill" ist, nachdem der schlimmste Teil des Sturms vorüber ist.

Galaxiencluster sind die größten, durch die Gravitation zusammengehaltenen, Objekte im Universum, und enthalten hunderttausende von Galaxien. Unsere Milchstraße ist Teil einer kleinen Gruppe von Galaxien aber nicht durch die Gravitation an den nächsten Cluster, den Virgo Cluster, gebunden. In ein paar Milliarden Jahren wird es jedoch zu einer Kollision kommen.

Der Cluster namens Abell 754, in der Konstellation "Hydra" ist seit Jahrzehnten bekannt. Zur Überraschung der Wissenschaftler, zeigen neue Beobachtungen, dass entgegen der Erwartung, der Zusammenschluss von der entgegensetzen Richtung gekommen ist. Den Hinweis darauf haben sie gefunden, als sie die Wrackteile untersucht haben, die in der Spur der Verbindung hinterlassen wurden, die eine Distanz von Millionen von Lichtjahren umfasst. Auch wenn andere Zusammenschlüsse bekannt sind, wurde niemals einer so detailliert wie Abell 754 vermessen.

Zum ersten Mal konnten Wissenschaftler eine komplette "Wetterkarte" von Abell 754 erstellen und somit eine Vorhersage machen. Diese Karte enthält Informationen über Temperatur, Druck und Dichte des neuen Clusters. Wie in den meisten Clustern kommt die meiste Materie in Form von Gas, und nicht gebunden in den Galaxien oder Sternen, vor. Die riesigen Kräfte von sich vermischenden Clustern beschleunigten intergalaktisches Gas auf hohe Geschwindigkeiten. Dies resultierte in Schockwellen, die das Gas auf sehr hohe Temperaturen aufheizen, wodurch es dann Röntgenstrahlung ausstrahlt, die weit energiereicher ist, als das sichtbare Licht, welches unsere Augen wahrnehmen können. Im Orbit misst XXM-Newton diese Art von hochenergetischem Licht.

Die Dynamik, enthüllt von XXM-Newton, deutet auf einen Cluster im Übergang hin. "Ein Cluster ist anscheinend aus Richtung "Nord-West" auf den anderen gestoßen und hat seitdem einen Durchgang vollführt," sagt Finoguenov. "Jetzt wird die Gravitation die Reste des ersten Clusters zurück zum Kern des zweiten ziehen. Innerhalb der Nächsten paar Milliarden Jahre, werden sich die Überbleibsel setzen und der Zusammenschluss dann komplett sein."

Die Beobachtung impliziert, dass die größten Strukturen im Universum auch in der heutigen Zeit noch immer geformt werden. Abell 754 liegt relativ nah, in einer Entfernung von ca. 800 Millionen Lichtjahren. Der "Bau Boom" könnte allerdings bald, in ein paar Milliarden Jahren, vorüber sein. Eine mysteriöse Substanz, genannt "Dunkle Energie", scheint die Expansionsrate des Universums zu beschleunigen. Dies bedeutet, dass die Objekte immer schneller von einander weg fliegen und Cluster vielleicht nie wieder die Möglichkeit haben sich zusammenzuschließen.

Beobachtungen von Galaxienclustern im Bereich der Röntgenstrahlung, wie die von Abell 754, werden dabei helfen die Dunkle Energie und auch die Dunkle Materie, eine unsichtbare und mysteriöse Substanz, die anscheinend mehr als 80% der Masse eines Galaxienclusters ausmacht, zu definieren.

Autor: Frank Erhardt