Astronom menemukan 'jembatan' raksasa di ruang angkasa yang akhirnya bisa menyelesaikan misteri galaksi yang kejam
Para astronom mengira klaster Perseus adalah pengelompokan galaksi yang sangat besar tapi stabil, sampai mereka menemukan petunjuk tabrakan dengan kluster lain-tetapi tidak ada yang mengidentifikasi interloper kosmik. Sekarang, menggunakan metode yang disebut lensing gravitasi yang lemah, para ilmuwan berpikir mereka akhirnya menemukan penyusup tersembunyi.
Cluster Perseus Galaxy adalah salah satu struktur paling masif di alam semesta yang dikenal. Bertuliskan nama konstelasi tuan rumahnya, ini adalah pengelompokan yang luas dari ribuan galaksi yang tersebar di 11,6 juta tahun cahaya, sekitar 100 kali diameter dari diameter Bimasakti.
Pada 250 juta tahun cahaya dari Bumi, relatif di dekatnya, meskipun bergerak jauh dari 3.335 mil per detik (5.366 kilometer per detik) karena Perluasan Semesta.
Galaksi 'santai'?
Para astronom menyebut kelompok galaksi yang tenang dan stabil “santai,” yang berarti mereka belum bertabrakan dengan kelompok lain dalam sejarah alam semesta baru -baru ini. Selama bertahun -tahun, cluster Perseus berfungsi sebagai contoh utama dari gugus santai.
Aliran gas panas yang stabil bergerak di antara galaksi komponennya dan kehilangan panas saat gas tenggelam ke arah pusat cluster. Ada juga cahaya samar gelombang radio, yang disebut radio “mini-halo,” di sekitar galaksi tengah. Keduanya adalah tanda -tanda lingkungan kosmik yang stabil.
Namun para astronom memperhatikan bahwa alih-alih bersikap bulat seperti cluster yang tidak terganggu seharusnya, itu miring ke arah timur-barat, mengisyaratkan bahwa ada sesuatu yang salah.
Terkait: Bisakah alam semesta berhenti berkembang? Teori baru mengusulkan 'sakelar off' kosmik
Kemudian, pada tahun 2012, para astronom melihat “front dingin” di cluster-daerah besar, sepanjang tahun cahaya yang kemungkinan terbentuk ketika kluster galaksi bertabrakan. Bagian depan ini menandai batas di mana gas panas dari satu kluster membanting ke dalam gas yang lebih dingin dan lebih padat dari yang lain. Itu adalah petunjuk yang kuat bahwa Perseus berada dalam kecelakaan kosmik besar. Tetapi jika itu benar, masih ada pertanyaan: di mana cluster lain yang menyebabkannya?
Bukti 'merokok pistol'
Dalam penelitian baru, para astronom yang berbasis di AS dan Korea Selatan berpikir mereka telah menemukan “pistol merokok” dalam kasus tabrakan kosmik klandestin. Dalam makalah baru yang diterbitkan di jurnal Astronomi Alampara peneliti menjelaskan bagaimana mereka menggunakan teknik yang disebut lensing gravitasi yang lemah untuk melihat sisa -sisa gugus yang bertabrakan dengan cluster Perseus Galaxy sejak lama.
Albert Einstein Diprediksi fenomena lensa gravitasi lebih dari 100 tahun yang lalu, di mana benda -benda besar seperti galaksi akan melengkung ruang-waktumembungkuk sinar cahaya dan pembesar sumber yang jauh. Jumlah yang diteluskan oleh suatu objek yang memberi para astronom pada massa, dan para ilmuwan telah menemukan banyak Contoh luar biasa lensing gravitasi.
Dalam lensa gravitasi yang lemah, gambar galaksi latar belakang hanya sedikit terdistorsi saat melewati cluster dalam perjalanan ke kita. Menggunakan teleskop Subaru di Hawaii, para astronom dalam studi baru menganalisis distorsi cahaya dari galaksi yang jauh di belakang cluster Perseus.
“Karena kita tidak tahu bentuk intrinsik dari setiap galaksi, kita tidak dapat menyimpulkan seberapa banyak gambar galaksi latar belakang terdistorsi,” Hyeonghan Kimseorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Yonsei di Korea Selatan dan penulis makalah pertama, mengatakan kepada Live Science dalam email.
Namun, dengan melihat banyak galaksi latar belakang, tim mengerjakan distorsi rata -rata dan menggunakan simulasi komputer untuk mengetahui jumlah massa di kluster latar depan. Mereka juga menunjukkan di mana massa harus berada untuk menghasilkan distorsi yang mereka amati.
Para astronom menemukan wilayah luas dari materi yang terlihat dan gelap, yang disebut halo subkluster, yang mengelilingi pengelompokan galaksi yang lebih kecil. Wilayah ini berpusat di Galaxy NGC 1264 dan tertanam di pinggiran cluster Perseus. Sekitar 100 kali massa Bima Sakti, subkluster ini terkait dengan cluster galaksi utama oleh “jembatan massal” yang panjangnya sekitar 1,4 juta tahun cahaya dan memiliki massa yang hampir sama.
Model komputer menyarankan bahwa jembatan ini adalah bukti langsung dari interaksi gravitasi antara kedua kelompok, bukannya penyelarasan kebetulan, dan bertepatan dengan bentuk cluster yang miring. Model komputer tim juga menciptakan kembali front dingin yang ditemukan pada tahun 2012.
“Hasilnya mengejutkan saya, karena saya menganggap Perseus sebagai cluster yang santai,” kata Kim.
Simulasi mereka dimulai sekitar 7,5 miliar tahun yang lalu, ketika subkluster penggabungan jatuh dalam pengaruh cluster Perseus. Butuh sekitar 2 miliar tahun untuk subkluster ini untuk lulus di dekat pusat kluster utama untuk pertama kalinya. Kemudian, melambat dan ditarik kembali oleh gravitasi, ia melewati 3 miliar tahun kemudian. Tarian kosmik ini diulangi, dan hampir 2 miliar tahun kemudian, subkluster melewati ketiga kalinya, sekitar 750 juta tahun yang lalu.
Temuan ini signifikan karena wilayah ini merupakan target utama bagi para astronom yang mempelajari bagaimana cluster galaksi terbentuk dan berkembang.
“The Perseus Cluster, berkat kedekatannya, telah diselidiki secara luas,” kata Kim, “memungkinkan kami untuk menemukan dan menguji banyak proses astrofisik yang signifikan.” Jadi meskipun penelitian ini berfokus pada satu cluster, ia memiliki implikasi luas untuk pemahaman kita tentang alam semesta, tambahnya.
Selain itu, hasilnya menyoroti kekuatan lensing gravitasi yang lemah, terutama di mana metode tradisional gagal mengungkapkan alam semesta yang tidak terlihat. Pendekatan ini tidak hanya membantu mengungkapkan struktur tersembunyi di alam semesta tetapi juga membuka pintu untuk menemukan lebih banyak merger galaksi-galaksi dan untuk memahami bagaimana sistem besar ini terbentuk.
