Jedna z bliższych nam gromad galaktyk, w czasie ruchu wywołanego grawitacyjnym przyciąganiem pobliskiej superstruktury ciemnej materii, jest pod działaniem hamującego, międzygalaktycznego wiatru. Na to wskazują zdjęcia wykowane przez Kosmiczne Obserwatorium Promieniowania X Chandra.

Astronomowie uważają, że większość ciemnej materii we Wszechświecie zebrana jest w olbrzymich, podłużnych włóknach. Tam gdzie włókna krzyżują się, mogą powstawać gromady galaktyk.

Obserwacje Gromady Galaktyk Fornax (Piec) wykazały obecność olbrzymiej, rozciągniętej chmury gorącego gazu blisko jej centrum. Geometryczny kształt, długiej na tysiące lat świetlnych, chmury gazu mówi nam o obecności innego, rzadszego ale dużo większego, obłoku materii w tym rejonie. Badania ruchu gorącego gazu w centrum gromady oraz obserwacje optyczne pokazują, że Fornax jest na kursie kolizyjnym z ogromnym obłokiem ciemnej materii. Prawdopodobnie niewidoczna wielka struktura grawitacyjnie zapada się pociągając za sobą wszystko na około w kierunku wspólnego środka masy.

Znajdująca się względnie blisko, 60 milionów lat świetlnych od Ziemi, gromada Fornax stanowi jedno z najważniejszych kosmicznych laboratoriów, gdzie można badać wzajemne oddziaływania między galaktykami, gorącym gazem i ciemną materią” – mówi Caleb Scharf z Uniwersytetu Columbia (Nowy Jork), główny autor ostatniego raportu naukowego Kosmicznego Obserwatorium Chandra. “To co widzimy może być obłokiem międzygalaktycznego gazu ściśle związanego z ogromną strukturą rozciągającą się na miliony lat świetlnych w poprzek Wszechświata

Duża grupa galaktyk, której ruch zauważył wraz ze swoimi kolegami Michael Drinkwater z Uniwersytetu w Melbourne, znajduje się na razie 3 miliony lat świetlnych od centrum gromady. Tak więc na wielką kolizję trzeba będzie poczekać jeszcze jakieś kilka miliardów lat. Na razie możemy jedynie zadowolić się namiastką takiego zderzenia, eliptyczna galaktyka NGC 1404 zmierza właśnie w kierunku jądra gromady. Zgodnie z przypuszczeniami C. Scharfa i Marie Machacek z Centrum Astrofizycznego im. Harvarda-Smithsona Uniwersytetu Cambrige, szefa innej grupy badawczej, “chmura gorącego gazu otaczająca tę galaktykę ma bardzo wyraźne granice po jednej stronie i długi, rozmazany ogon po drugiej“.

Symulacja komputerowa pokazuje wielkoskalową strukturę we Wszechświecie, znaną jako “kosmiczna sieć”. Galaktyki tworzą włókna materii niczym perły na sznurze. Gromady galaktyk powstają tam, gdzie włókna łączą się. Zdjęcie pochodzi z książki Uri Kesheta et al. “Gamma-Rays from Intergalactic Shocks”.

Najciekawsze jest to, że obiekty z gromady Fornax zachowują się dokładnie tak, jak przewidują nasze symulacje komputerowe” – dodaje C. Scharf. “Zdjęcia pokazują, że wpadające w ciemną materię galaktyki ciągną za sobą długie warkocze gazu. Są one widoczne jedynie dzięki wysokiej rozdzielczości instrumentów Obserwatorium Chandra oraz niewielkiej odległości gromady. Kształt warkoczy gazu odpowiada dokładnie wynikom uzyskanym dzięki symulacjom o wysokiej rozdzielczości.

Galaktyka NGC 1404, podróżując swoim kursem setki milionów lat, będzie musiała jeszcze wielokrotnie przejść przez centrum gromady Fornax. Podczas swojej podróży straci zapewne większość galaktycznego gazu, przez co całkowicie w jej zostanie zatrzymany proces formowania nowych gwiazd. Zupełnie inaczej będzie przebiegać życie galaktyk położonych dalej od jądra. One będą w stanie zatrzymać cały posiadany dzisiaj gaz, dzięki czemu proces formowania gwiazd będzie trwał tam jeszcze bardzo długo. Fakt ten udało się nawet potwierdzić obserwacyjnie, okazało się, że zewnętrzne galaktyki z gromady Fornax już dzisiaj emitują dużo więcej promieniowania X, które pochodzi od młodych gwiazd, niż ich towarzyszki z regionów bliżej jądra.

Kosmiczne Obserwatorium Promieniowania X Chandra zostało wystrzelone na orbitę okołoziemską razem z pojazdem kosmicznym Columbia 23 lipcu 1999 roku. Satelita jest własnością NASA. Dla astronomii rentgenowskiej jest tym samym, co Teleskop Hubble’a dla astronomii wizualnej.     Więcej szczegółów w Fact Sheet na oficjalnej stronie programu Chandra.

Oprócz wyżej wymienionych w skład grupy badawczej wchodzili także David Zurek z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej (Nowy Jork) oraz Martin Bureau, członek grupy badawczego teleskopu Hubble’a, pracujący obecnie na Uniwersytecie Columbia.

Autor

Marcin Nowakowski