Galaxienhaufen

Moin,


Bild: A new supercluster, seen by Planck and XMM-Newton

Durch die Zusammenarbeit zwischen dem *Planck*-Weltraumteleskop (Planck Surveyor) und dem Röntgenteleskop *XMM-Newton* konnten erste Bilder von Galaxienhaufen mit Hilfe des Sunyaev-Zeld'ovich-Effekts gemacht werden. Dabei stellten die Astronomen fest, dass es sich hierbei um einen bislang unbekannten Super-Galaxienhaufen handelt.

Planck entdeckte das *SZ-Signal* eines bisher unbekannten Superhaufens, der aus drei Galaxienhaufen besteht. Das *XMM Newton Teleskop* bestätigte die Existenz dieses Superhaufens durch die Messung von Röntgenstrahlung der drei Galaxienhaufen. Das SZ-Signal zeigt möglicherweise eine zusätzliche Struktur, ein Gasfilament zwischen den Galaxienhaufen. Diese Beobachtung liefert wichtige Hinweise auf die Verteilung von Gas auf sehr großen Skalen im Kosmos.

Bericht >>> Planck's first glimpse at galaxy clusters and a new supercluster

Jerry

Hallo Jerry,

Dabei stellten die Astronomen fest, dass es sich hierbei um einen bislang unbekannten Super-Galaxienhaufen handelt.

interessant...! Doch was ist der Sunyaev-Zeld'ovich-Effekt? 

Grüße,
Olli

Moin Olli,

Doch was ist der Sunyaev-Zeld'ovich-Effekt?

Mal in meinen Worten:

Wenn sich die Hintergrundstrahlung auf ihrem Weg zu uns durch einen Galaxienhaufen bewegt, so wird sie vom dem heissen Gas, das sich zwischen den Galaxien in einem Galaxienhaufen befindet, leicht verändert. Die Hintergrundstrahlung leuchtet dann etwas schwächer - sie ist also nicht eine plane Fläche sondern sie bekommt Flecken. Das nennt man dann Sunyaev-Zeld'ovich-Effekt.

In unserem RaumCon Lexikon hatte ich auch was darüber geschrieben.

Jerry

Moin,

unter German-Dutch team of astronomers discovers giant collision gibt es einen Bericht über die Kollision zwei Galaxienhaufen.

Diese Kollision hat zwar schon vor längerer Zeit stattgefunden, aber wurde erst jetzt durch ein ungewöhnliches bogenförmiges Radiosignal bemerkt.


Bild: Lichtbogen als Indiz für die gigantische Kollision von zwei Galaxienhaufen im All

Der nördliche Bogen ist mit einer Ausdehnung von ~ 6 Mio Lichtjahren mehr als hundertmal so lang wie unsere gesamte Heimatgalaxie. Dieser Cluster trägt den Namen CIZA J2242.8+5301.

Ältere Vermutungen deuten darauf hin, dass Stosswellen, die während dieser Kollisionen entstehen, Teilchen auf enorme Energie beschleunigen. Diese wiederum erzeugen Radiostrahlung. Solche Stosswellen kann man mit dem Durchbruch eines Fliegers durch die Schallmauer vergleichen.  In dem Gas zwischen den Galaxien zeigt sich dabei ein Leuchten im Radioband.

Möglicherweise kann jetzt auch ein anderes Phänomen geklärt werden. Bis heute war nämlich unklar, woher der Hauptanteil der kosmischen Strahlung stammt, die wir auf unserer Erde messen können. Einige dieser Teilchen verfügen über soviel Energie, die millionenfach höher ist als die, die CERN erzeugen kann. Selbst in unserer Milchstrasse kann keine derart extreme Energie produziert.

Jerry

Möglicherweise kann jetzt auch ein anderes Phänomen geklärt werden. Bis heute war nämlich unklar, woher der Hauptanteil der kosmischen Strahlung stammt, die wir auf unserer Erde messen können.

Na, das ist vielleicht ein bisschen verfrueht, das Problem der kosmischen Strahlung als geklaert zu bezeichnen. Fakt ist, dass es bisher mehrere Kandidaten als Ursprung der kosmischen Strahlung gibt: Supernova Ueberreste, supermassive Schwarze Loecher, Galaxienhaufen ...
Nachweisen laesst sich das nur indirekt, denn kosmische Strahlung besteht aus geladenen Teilchen (z.B. Protonen), die also vom Magnetfeld der Milchstrasse abgelenkt werden (anders als das Licht). Wenn wir also kosmische Strahlung detektieren, wissen wir nicht genau, wo die herkommt.

Gruss,
Volker

Gibt es eine bevorzugte Richtung aus der die Kosmische Strahlung kommt?
Und gibt es Unterschiede zwischen schnellen Elektronen und Protonen?
Wenn die unterscheidlich geladen sind, müßten sie doch auch unterscheidlich von dem galaktischen Magnetfeld abgelenkt werden?Oder?

mfg René

Gibt es eine bevorzugte Richtung aus der die Kosmische Strahlung kommt?

Nein, durch die Magnetfelder ist das eine ganz homogene Verteilung.

Und gibt es Unterschiede zwischen schnellen Elektronen und Protonen?
Wenn die unterscheidlich geladen sind, müßten sie doch auch unterscheidlich von dem galaktischen Magnetfeld abgelenkt werden? Oder?

Ja, aber da alle Teilchen abgelenkt wurden, kann man das am Ende in der Beobachtung nicht mehr sehen. Ausser Elektronen besteht die Kosmische Strahlung aus Atomkernen: 90% Protonen, 9% Alphateilchen (also Heliumkerne), 1% schwerere Kerne. Alle Elemente treten in der Kosmischen Strahlung in etwa in der Haeufigkeit des Sonnensystems auf.

Gruss,
Volker

Astronomen haben einen massiven Galaxiencluster im frühen Universum entdeckt. Die entstehende galaktische Metropole mit dem Namen COSMOS-AzTEC3 ist der massiveste bekannte Proto-Galaxienhaufen. Er hat eine Entfernung von 12,6 Milliarden Jahren. Alle bisher bekannten frühen Galaxienhaufen haben eine Entfernung von etwa 10 Milliarden Jahren, treten als etwa 3,7 Milliarden Jahre nach Entstehung des Universums auf.  COSMOS-AzTEC3 hingegen hat sich bereits 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall gebildet.



Im Bild sind die zum Cluster gehörenden Galaxien im weißen Kreisen markiert. Die Aufnahme wurde am Subaru Teleskop aufgenommen. Die gesamte Untersuchung wurde jedoch in verschiedenen Wellenlängen vorgenommen, im Infrarotem (Spitzer), im Sichtbaren (Hubble, Subaru, Keck) und im Röntgenbereich (Chandra).

Weiteres gibt es hier zu lesen.

Grüße,
Olli

Hallo Zusammen,

die Forscher haben den Galaxienhaufen Abell 2744,das Objekt hat auch den Spitznamen "Pandora Cluster erhalten, sehr ausführlich untersucht.

Sie benutzen dazu das Hubble Space Telescope, das Very Large Telescope (VLT), das japanische Subaru -Teleskop und das Candra X-ray Observatorium.

Aus den kombinierten Daten glauben die Forscher,
das sich Abell 2744 mit mindestens vier seperaten Galaxienhaufen zu einem einzigen, gewaltigen Galaxienhaufen verschmolzen hat.
Sie veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society.

Renato Dupke, ein Mitglied des Teams führte aus,
das die Wissenschaftler diesen Galaxienhaufen "Pandora Cluster" nannten, da durch die Kollision so viele verschiedene und seltsame Phänomene ausgelöst wurden,
 einige dieser Phänomene  wurden vorher noch nie gesehen.
Abell 2744 scheint sich aus vier verschiedenen Clustern
in einer Reihe von Kollisionen über einen Zeitraum von einigen* 350.000.000 Jahre gebildet zu haben.?
*diesen Punkt habe ich nicht so ganz verstanden

Ein Hauptautor der Studie, Dan Coe sagte,
das die komplizierte und ungleiche Verteilung der verschiedenen  Arten der Materie äußerst ungewöhnlich ist.
Die Galaxien des Clusters sind deutlich sichtbar auf den Hubble und VLR -Bildern.
Obwohl die Galaxien so hell sind, machen sie weniger als 5% der Masse aus.
Der Rest ist ca. 20% Gas, welches so heiß ist, das es nur im Röntgenlicht leuchtet, und ca. 75% aus Dunkler Materie,
welches komplett unsichtbar ist.

Um die Lage der Dunkle Materie herauszufinden,
 benutzten die Wissenschaftler die Gravitationslinsen.
Durch die verräterischen Verzerrungen in den Bilder der Galaxien durch die Beobachtungen von Hubble und VLT,  konnten die Forscher festlegen, wo die Dunkle Materie genau liegt.
   


Dieses Bilder vereint das sichtbare Licht in den Aufnahmen
des Galaxienhaufen Abell 2744 von Hubble und VLT, mit den X-ray Daten von Chandra,( die hier heißen Gase sind rot ) und eine mathematische Rekonstruktion der Lage der dunklen Materie (dargestellt in blau).
Credit: NASA, ESA, ESO, CXC und D. Coe (STScI) / J. Merten (Heidelberg / Bologna)
 
  http://www.ras.org.uk/news-and-press/217-news2011/1989-pandoras-cluster-a-galactic-crash-investigation

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/17

Gertrud

Hallo zusammen,

Der Energiequelle der größten kosmischen Wolken auf der Spur

Die Astronomen haben mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO einen sogenannten Lyman-Alpha-Klumpen untersucht.
Zu den neuen veröffentlichen Beobachtungen haben die Wissenschaftler den Klumpen mit der Bezeichnung LAB-1 erforscht, dieser wurde 2000 entdeckt.
Das Licht von  LAB-1 erreicht uns erst nach 11,5 Milliarden Jahren.
Der Durchmesser von LAB-1 beträgt ca. 300.000 Lichtjahre
Bei Beobachtungen von den Lyman-Alpha-Klumpen LAB-1 haben die Wissenschaftler entdeckt, dass das Licht dieses Objekt polarisiert.
Dieser Nachweis der Polarisation des Lichtes ermöglichte den Forschern die Erklärung wie das Leuchten zustande kommt.

Matthew Hayes  von der Université de Toulouse in Frankreich, der Erstautor der Veröffentlichung, erklärte dazu,
das die Beobachtungen ergeben haben, das nicht vom Klumpen selber das Leuchten ausgeht,
sondern das es gestreutes Licht von Galaxien ist,
welche im Inneren des Klumpens verborgen sind.
Bis jetzt waren die Energiequellen dieser leuchtenden Wasserstoffwolken unbekannt.

Dieses Komposit -Bild wurde aus zwei verschiedenen Bildern des FORS -Instrument am VLT angefertigt.
Ein Bild zeigt die umliegenden Galaxien,
das andere Bild zeigt die intensive Lyman-Alpha ultraviolette Strahlung in grün.

Credit: ESO/M. Hayes https://images.raumfahrer.net/up038480.jpg
Die Astronomen wollen nach den Ergebnissen von LAB-1 untersuchen,
ob sie diese auch auf anderen Objekten übertragen können.
 Quelle:
http://www.eso.org/public/germany/news/eso1130/

Gertrud

Hallo,

die etwa 100 bis 200 Milliarden Galaxien innerhalb unseres Universums konzentrieren sich mehrheitlich in so genannten Galaxienhaufen. Unklar ist jedoch nach wie vor, wie sich diese Haufen einstmals gebildet haben. Jetzt haben Beobachtungsdaten der inzwischen nicht mehr aktiven Weltraumteleskope Herschel und Planck kosmische Strukturen enthüllt, welche von den Astronomen als potentielle 'Vorläufer' dieser Galaxienhaufen interpretiert werden.

Mehr dazu auf unserer Portalseite :  http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/06042015152937.shtml 

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

ESO

Bildveröffentlichung: potw1708a

ALMAs Loch im Universum

Quelle: http://www.eso.org/public/belgium-de/images/potw1708a

Hubble

Bildveröffentlichung: potw1708b

RX J1347.5-1145



Diese am Montag, den 20. Februar 2017 von europäischen Weltraumagentur ESA veröffentlichte Aufnahme zeigt den Galaxienhaufen RX J1347.5-1145.

Die Aufnahme wurde im Rahmen der CLASH (Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble, auf deutsch: Gravitationslinsen- und Supernova-Untersuchung mit Hubble) genannten Durchmusterung gemacht, bei welcher insgesamt 25 massereiche Galaxienhaufen untersucht werden.

RX J1347.5-1145 ist einer der massereichsten bekannten Galaxienhaufen. Er ist auch besonders leuchtstark im Röntgenbereich, was wiederum darauf hindeutet, dass er sehr viel heißes Gas besitzt - es ist so heiß, dass es Röntgenstrahlung aussendet.

Die Masse von RX J1347.5-1145 wird durch den starken Gravitationslinseneffekt untersucht.

Quelle: https://www.spacetelescope.org/images/potw1708b/

Hallo @AeitschTi,

da erweitere ich Deine Ausführung und füge das ganze Bild hinzu.

Die Astronomische Zusammenarbeit
Dieses Bild wurde von mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen. Dazu hat man Daten der 7- und 12-Meter-Antennen von ALMA zusammengefasst, um damit ein möglichst scharfes Bild zu erzeugen. Das Untersuchungsobjekt war dabei einer der massereichsten bekannten Galaxienhaufen, RX J1347.5–1145, der sich hier als dunkles „Loch“ im Bild bemerkbar macht. Für die Untersuchung nutzten die Wissenschaftler den kosmischen Mikrowellenhintergrund (Cosmic Microwave Background ( CMB) ) um den  Kosmos mittels eines Effektes zu erkunden, den man als  Sunyaev-Zel'dovich-Effekt bezeichnet, der erstmals vor über 30 Jahren beobachtet wurde.
Die Mikrowellen-Photonen  haben möglicherweise auf dem Weg durch den Weltraum auch den massereichsten Galaxienhaufen  RX J1347.5–1145 passiert, der die hochenergetische Elektronen enthält.  Diese Elektronen verpassen einigen der Photonen einen kleinen Energieschub, wodurch sie zu einer kürzeren Wellenlänge verschoben werden. Dadurch wird das Spektrum des CMB zu kleineren Wellenlängen, wenn auch nur geringfügig, verformt. Dieser Effekt ist mit den Teleskopen zu beobachten, es ist zwar schwierig. Aber er kann den Forschern dabei helfen, einige der fundamentalen Eigenschaften des Universums zu verstehen, wie zum Beispiel die Lage und die Verteilung von Galaxienhaufen.

Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA beobachtete den massivsten bekannten Galaxienhaufen RX J1347.5-1145, der in diesem Bild der Woche als Teil der Cluster Lensing and Supernova Survey mit Hubble (CLASH) zu sehen ist.  Diese Beobachtung des Clusters, der 5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist, half ALMA , den kosmischen Mikrowellenhintergrund mit dem thermischen Sunyaev-Zel'dovich-Effekt zu untersuchen.  Die Beobachtungen, die mit ALMA gemacht wurden, sind in den blau-purpurroten Farben sichtbar.

Das Bild zeigt die erste Messung des thermalen Sunyaev-Zel'dovich Effect (SZ-Effekt) mit ALMA.
Die Farben entsprechen hier der Anzahl der aufgefangenen Elektronen im untersuchten Wellenlängenbereich. Rote, orange und gelbe Stellen sind besonders hell, blaugrüne und grüne mittelhell und blaue und violette dunkel. Die Energieverteilung der CMB-Photonen weist eine Verschiebung auf und erscheint wie ein Temperaturabfall in der von ALMA beobachteten Wellenlänge. Daher sehen wir auf dem Bild einen dunklen Fleck (blau und violette Farbtöne) an der Stelle, an dem sich der Galaxienhaufen befindet.

Herkunftsnachweis:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/T. Kitayama (Toho University, Japan)/ESA/Hubble & NASA

Quellen auch für größere Ansichten oder Wallpaper:
https://www.spacetelescope.org/images/potw1708a/
https://www.eso.org/public/germany/images/potw1708a/?lang

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Schwarze Löcher können explodieren?
https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/schwarzes-loch-staerkste-explosion-seit-dem-urknall-hinterlaesst-riesige-gasbeule-a-72a88bf1-0871-4d72-a971-6523db82b6a8

Hallo,

Schwarze Löcher können explodieren?

Nein, das ist nur unglücklich übersetzt. Hier geht es um den Ausbruch eines Aktiven Galaxienkerns (AGN) im Ophiuchus Galaxienhaufen, d.h. ein Schwarzes Loch hat da wahrscheinlich in kurzer Zeit viel Masse angezogen, die sich dann in der Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch herum aufheizt und zum Teil in einem extrem schnellen und massereichen Materiejet herausgeschleudert wird.
Siehe den Originalartikel im Astrophysical Journal: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab6a9d
Kann man sich auch direkt als PDF hier anschauen: https://arxiv.org/pdf/2002.01291.pdf

Gruß
Volker

Danke Volker für die Erklärung. Das klingt auch logischer, sonst wäre es mit meiner heutigen Sicht der Dinge schwer kollidiert. 

Hallo Zusammen,

zu der größten Explosion in der Geschichte des Universums im Ophiuchus-Galaxienhaufen habe ich einige Bilder rausgesucht.
Professor Johnston-Hollitt, Direktor der MWA und Experte für Galaxienhaufen, verglich die Entdeckung mit der Entdeckung der ersten Dinosaurierknochen. Der Befund unterstreicht die Bedeutung der Untersuchung des Universums bei verschiedenen Wellenlängen, sagte Professor Johnston-Hollitt.

Die Entdeckung wurde mit vier Teleskopen gemacht, mit dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA,  XMM-Newton der ESA, dem Murchison Widefield Array (MWA) in Westaustralien und das Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) in Indien.

Der Ophiuchus-Galaxienhaufen
Dieser äußerst starke Ausbruch ereignete sich im Ophiuchus-Galaxienhaufen, der sich etwa 390 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Galaxienhaufen sind die größten Strukturen im Universum, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden und Tausende einzelner Galaxien, dunkler Materie und heißes Gas enthalten.
Das heiße Gas, das Cluster wie Ophiuchus durchdringt, gibt einen Großteil seines Lichts als Röntgenstrahlung ab. Das Hauptpanel enthält Röntgenstrahlen von XMM-Newton (pink) sowie Funkdaten von GMRT (blau) und Infrarotdaten von 2MASS (weiß). Im Einschub sind Chandras Röntgendaten rosa.

Kredit: X-ray: NASA/CXC/Naval Research Lab/Giacintucci, S.; XMM:ESA/XMM; Radio: NCRA/TIFR/GMRTN; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

Das Murchison Widefield Array (MWA)
ist ein Niederfrequenz-Radioteleskop und der erste von vier fertiggestellten Vorläufern des Square Kilometer Array (SKA).
Ein Konsortium von Partnerinstitutionen aus sieben Ländern (Australien, USA, Indien, Neuseeland, Kanada, Japan und China) finanzierte die Entwicklung, den Bau, die Inbetriebnahme und den Betrieb der Anlage. Das MWA-Konsortium wird von der Curtin University geleitet.

Kredit:MWA

Tile 107, “the Outlier”
Die Kachel (Tile)107 oder „der Ausreißer“, ist eine von 256 Kacheln dieses SKA-Vorläuferinstruments, die sich 1,5 km vom Kern des Teleskops entfernt befinden.

Kredit: Fotografiert von Pete Wheeler, ICRAR

Das Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT)
der Standort ist etwa 80 km nördlich von Pune, Indien, in einer Höhe von 588 m. Es ist das weltgrößte Radioteleskop für Wellenlängen im Meterbereich.
Die Forscher erkannten erst, was sie entdeckt hatten, als sie den Ophiuchus-Galaxienhaufen mit Radioteleskopen betrachteten.

Credits:  X-ray: NASA/CXC/Naval Research Lab/Giacintucci, S.; XMM:ESA/XMM;  Radio: NCRA/TIFR/GMRTN; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF
Quellen:
https://www.icrar.org/kaboom/
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/ophiuchus-galaxy-cluster.html

Beste Grüße
Gertrud