Geburt eines Radiophoenix

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Falschfarben-Röntgenbild des Galaxienclusters Abell 1033. Die weißen Konturlinien zeigen den Röntgenfluß von gleicher Stärke und die roten Konturlinien die Radioemission. Die länglich rote Struktur im unteren Teil der Bildmitte ist ein Radiophönix: uraltes Gas, daß durch Schockfronten einer nah gelegenen Galaxienverschmelzung (in diesem Bild nicht zu erkennen) wieder erhitzt worden ist. Chandra, VLA

 

Abell 1033 ist ein aus über 350 Galaxien bestehender Cluster, der etwa 1.7 Milliarden Lichtjahre entfernt ist. Zusammenstöße zwischen Galaxien in Clustern sind ein häufiges Ereignis und jede Verschmelzung heizt und schockt das in der Nähe befindliche Gas. Das sich schnell bewegende, ionisierte Gas strahlt dann intensiv bei Radiowellenlängen. Es gibt drei Arten von Radioquellen, die in diesen Clustern gefunden werden. Die erste Art, Radiorelikte genannt, wird in den Außenbezirken von Galaxien gefunden und besitzt Strahlungssignaturen, die für zusammengepresstes Material auf großen Skalen charakteristisch ist. Die zweite Art, Radiohalos genannt, sind zentral in den Clustern lokalisiert und vermutlich das Ergebnis heftiger turbulenter Bewegungen, die während Kollisionen ausgelöst werden.

Ein Radiophönix ist die dritte Art von Radioquelle in Clustern und viel weniger gut untersucht. Nachdem die anfänglichen Auswirkungen einer Kollision abgeebbt sind und das Gas abgekühlt ist, fällt die Radioemission ab. Aber eine spätere, in der Nähe ablaufende Verschmelzung kann eine starke Schockwelle hervorrufen und wenn diese durch das uralte Material läuft, kann sie es zusammenpressen, mit Energie versorgen und erneut im Radiobereich zum Strahlen anregen.

Georgiana Ogrean und Reinout van Weeren vom CfA sowie fünf Kollegen nutzten Daten vom Chandra-Röntgen-Observatorium, dem Westerbork Synthesis Radio Teleskop, dem Very Large Array und dem im Optischen arbeitenden Sloan Digital Sky Survey, um den Cluster Abell 1033 und seine Galaxienfamilie zu untersuchen. Sie entdeckten zwei Untercluster in der Quelle, die scheinbar kürzlich zusammengestoßen sind; sie wurden durch ihre Röntgenstrahlung erkannt. Nah dieser Region und bei einem galaktischen Kern machte die Gruppe eine Radioquelle aus, deren Strahlung und die Eigenschaften der geladenen Teilchen für einen Radiophönix typisch sind. Die Wissenschaftler folgern, daß Schockwellen der jüngst erfolgten Verschmelzung sich in dem alten Gas ausgebreitet haben und diesen fossilen Überrest zu neuem Leben erweckten.

Literatur:
„Abell 1033: Birth of a Radio Phoenix“
F. de Gasperin, G. A. Ogrean, R. J. van Weeren, W. A. Dawson, M. Bruggen, A. Bonafede1, and A. Simionescu
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 448, 2197–2209 (2015)