Největší rázová vlna ve vesmíru pozorována v kupě galaxií Abell 3667

Mezinárodní tým astronomů pořídil nejdetailnější fotografii velké kosmické rázové vlny viditelné ze Země. Tyto gigantické rázové vlny jsou mnohem větší než celá naše Galaxie a k jejich vzniku dochází v případě, když kupy galaxií navzájem kolidují. Jedná se tak o nejenergetičtější jevy ve vesmíru od období Velkého třesku.

Náš vesmír je osídlen galaxiemi, které nejsou rozptýleny rovnoměrně, ale koncentrují se do obrovských struktur. Největší z nich obsahují tisíce galaxií a označujeme je jako „kupy galaxií“. Někdy se dvě kupy galaxií začnou navzájem přitahovat jedna s druhou prostřednictvím gravitačních sil, což vede k nevyhnutelné kolizi. Srážky kup galaxií jsou nejvýkonnějšími událostmi, které se vyskytují v našem vesmíru od jeho vzniku a mohou generovat „ohňostroje“, které můžeme pozorovat prostřednictvím současných radioteleskopů.

Na připojeném obrázku v úvodu článku je velmi hmotná kupa galaxií Abell 3667. Jednotlivé galaxie jsou příliš malé na to, abychom je mohli rozlišit. Bílé mlhavé zbarvení ukazuje rozložení plynu, který prostupuje prostorem mezi galaxiemi této kupy galaxií. Červeně zbarvené struktury představují dvě velké rázové vlny, které byly generovány v průběhu vzniku kupy galaxií.

Když se dvě kupy galaxií srazí, můžeme být svědky šíření dvojice gigantických rázových vln skrz nově vytvořenou kupu, podobnou sonickému třesku majícímu původ v letu supersonického letounu. Mezinárodní tým astronomů provedl nejdetailnější studii takových kosmických rázových vln, které byly generovány během kolize dvou velmi hmotných kup galaxií před více než miliardou roků, což vedlo k vytvoření kupy galaxií pojmenované Abell 3667.

„Tyto struktury jsou velmi neočekávané a mnohem složitější, než jsme si původně mysleli,“ říká profesor Francesco de Gasperin, University of Hamburg a INAF, hlavní autor studie. „Rázové vlny se projevují jako obří urychlovače částice, které urychlují elektrony na rychlosti blízké rychlosti světla. Když tyto rychlé elektrony křižují magnetická pole, emitují rádiové vlny a my je můžeme pozorovat. Nárazy se vlní v důsledku složitých struktur jasných filamentů, které kopírují polohu siločar obřích magnetických polí a regionů, kde jsou elektrony urychlovány.“

Tyto rázové vlny se stále šíří skrz nově vytvořenou kupu galaxií velmi vysokou rychlostí 1 500 km/s, což odpovídá hodnotě Mach 2,5. To znamená, že čelo rázové vlny by netknutě křižovalo Zemi v čase potřebném k přečtení této věty. Velikost hlavní rázové vlny je impozantní; má rozpětí celé šířky kupy galaxií o celkové délce 6,5 miliónu světelných roků. Pro srovnání Mléčná dráha – Galaxie, ve které žijeme – je více než šedesátkrát menší, než tato rázová vlna.

Na vloženém obrázku je zazoomování na větší ze dvou rázových vln, kde jsou patrné složité struktury v podobě filamentů. Většina viditelných galaxií není součástí této kupy; nacházejí se buď na pozadí nebo naopak v popředí rázové vlny. Velikost Mléčné dráhy, pokud by byla ve stejné vzdálenosti jako rázová vlna, je na připojeném obrázku znázorněna vpravo nahoře.

Tato unikátní pozorování byla uskutečněna při použití sítě radioteleskopů MeerKAT, nacházejících se na území Jižní Afriky. Soustava se skládá z 64 jednotlivých rádiových antén v podobě disků o průměru 13,5 metru a které jsou rozmístěny na ploše o průměru 8 kilometrů.

„Přítomnost rázových vln v kupě galaxií Abell 3667 byla objevena na základě využití prudkých změn ve vlastnostech horkého plynu, kopírujících jeho rentgenovou emisi,“ dodává profesor Finoguenov na University of Helsinki, který asistoval při výzkumu na základě analýzy dat v oboru rentgenového záření, shromážděných evropskou družicí XMM-Newton.

Zdroj: https://www.sarao.ac.za/media-releases/fast-and-furious-a-shock-wave-that-extends-for-6-5-million-light-years/

autor: František Martinek