Een team wetenschappers heeft de cluster van sterrenstelsels Abell 2744 – ook wel de Pandoracluster genoemd – onderzocht. Stukje bij beetje hebben zij met telescopen in de ruimte en op de grond, waaronder ESO’s Very Large Telescope en de Hubble-ruimtetelescoop, de ingewikkelde en heftige geschiedenis van de cluster gereconstrueerd. Abell 2744 lijkt het resultaat te zijn van een kettingbotsing van zeker vier afzonderlijke clusters. Deze complexe botsing heeft vreemde gevolgen die nog nooit eerder in deze combinatie zijn waargenomen.
Als grote clusters van sterrenstelsels met elkaar in botsing komen, biedt de resulterende puinhoop een schat aan astronomische informatie. Door een van de meest ingewikkelde en ongebruikelijke botsingen van clusters te onderzoeken, heeft een internationaal team van astronomen de geschiedenis van deze gebeurtenis, die zich in de loop van 350 miljoen jaar heeft voltrokken, kunnen reconstrueren.
Julian Merten, een van de hoofdauteurs van dit nieuwe onderzoek van de cluster Abell 2744, legt uit: ‘Zoals de politie technisch onderzoek doet om de oorzaak van een verkeersongeluk te achterhalen, kunnen wij aan de hand van waarnemingen van een kosmische kettingbotsing de gebeurtenissen reconstrueren die zich in de loop van honderden miljoenen jaren hebben voltrokken. Zo kom je erachter hoe structuren in het heelal ontstaan, en hoe de verschillende soorten materie met elkaar wisselwerken als ze tegen elkaar aan beuken.’
‘We hebben deze cluster de bijnaam Pandoracluster gegeven, omdat de botsing zoveel verschillende vreemde verschijnselen heeft losgemaakt. Sommige van deze verschijnselen waren nog nooit eerder gezien,’ voegt medeteamlid Renato Dupke daaraan toe.
Dankzij gegevens van ESO’s Very Large Telescope (VLT), de Japanse Subaru-telescoop, de Hubble-ruimtetelescoop van NASA/ESA en NASA’s röntgensatelliet Chandra is Abell 2744 nu gedetailleerder onderzocht dan ooit tevoren.
De sterrenstelsels van de cluster zijn op de VLT- en Hubble-beelden duidelijk te zien. Desondanks vertegenwoordigen zij minder dan vijf procent van de aanwezige massa. De rest is gas (ongeveer 20%) dat zo heet is dat het alleen röntgenstraling uitzendt, en donkere materie (ongeveer 75%) die volledig onzichtbaar is. Om te begrijpen wat zich hier heeft afgespeeld, moesten de onderzoekers de verdeling van deze soorten materie in Abell 2744 in kaart brengen.
Donkere materie is nogal ongrijpbaar, omdat zij geen licht uitzendt, absorbeert of weerkaatst (vandaar die benaming), maar zichzelf alleen kenbaar maakt door haar zwaartekrachtsaantrekking. Om de locatie van deze mysterieuze substantie te kunnen aanwijzen, benutte het team een verschijnsel dat het gravitatielenseffect wordt genoemd. Dit is de afbuiging van lichtstralen van verre sterrenstelsels die door de zwaartekrachtsvelden in de cluster heen zijn gegaan. Het resultaat daarvan is dat beelden van achtergrondstelsels die door de VLT en Hubble zijn vastgelegd karakteristieke vervormingen vertonen. Door die vervormingen nauwkeurig te analyseren, kan in kaart worden gebracht waar zich verborgen massa – en dus donkere materie – bevindt.
Meer foto's en video's op de ESO-website
Galactisch sporenonderzoek naar vorming Pandoracluster
