Uluslararası bir araştırma ekibi, birleşen bir gökada kümesindeki bir şok dalgasının boyutunu ve birleşme hızını başarılı bir şekilde tahmin etti ve salınan enerjinin 2,3 × 10 olduğunu buldu.38 W. Bu başarı, gök cisimlerinin karmaşık ölçümlerini kolaylaştıran yakın tarihli bir küme çarpışmasından yararlanılarak mümkün oldu. (Sanatçının konsepti.)
Doçent Kazuhiro Nakazawa liderliğindeki bir araştırma ekibi Nagoya ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsü’nde /KMI ve doktora öğrencisi Yuki Omiya, gökada kümelerini anlamada önemli ilerlemeler kaydetti. Japonya Ulusal Astronomik Gözlemevi, Tokyo Bilim Üniversitesi, Hiroşima Üniversitesi, Saitama Üniversitesi gibi saygın kurumlarla işbirliği yaparak, JAXA Uzay ve Uzay Bilimleri Enstitüsü, Tokyo Metropolitan Üniversitesi, Hollanda Uzay Bilimleri Enstitüsü ve Toho Üniversitesi, yakın birleşen gökada kümesi CIZA J1358.9-4750’deki yeni doğmuş bir şok dalgasının boyutlarını ve birleşme hızını tahmin etmede başarılı oldular. Bu çaba aynı zamanda salınan enerjiyi, şaşırtıcı bir 2,3 × 1038 W. Bu araştırmanın verileri, Avrupa X-ışını astronomi uydusu XMM-Newton’dan elde edildi.
Yakın zamanda birleşen gökada kümesi CIZA J1358.9-4750. Kredi bilgileri: Nagoya Üniversitesi
Galaksi Kümeleri ve Önemleri
Evrendeki kendi kendine çekim yapan en büyük nesneler olarak bilinen galaksi kümeleri, çok geniş bir yüksek sıcaklıktaki gaz alanına ev sahipliği yapıyor. Bu gaz parlak X-ışınları yayarak bu kümeleri görünür kılar. Bu devasa kümeler birleştiğinde, 3 milyon ışıkyılı karelik bir alanı kapsayan bir şok dalgası üreten, eşi benzeri olmayan bir astronomik olayla sonuçlanıyor.
Yakın zamanda birleşen gökada kümesi CIZA1359’un X-ışını yoğunluğunun (solda) ve sıcaklığın (sağda) görüntüleri. Kredi bilgileri: Nagoya Üniversitesi
Astronomik Nesnelerin Karmaşık Ölçümü
Tipik olarak astronomide, gök cisimlerinin derinliğini ölçmek önemli bir zorluk teşkil eder. Ancak bu çalışmada ekip, iki kümenin son çarpışmasından yararlanarak bu zorluğun üstesinden geldi. Bu olay, kümelerin orijinal şekli hakkında makul tahminler yapmayı mümkün kıldı. Bu tahminleri kullanarak, yüksek sıcaklıktaki gazın sıcaklık dağılımını analiz ederek şok cephesinin hızını belirlediler. Daha sonra, şok cephesinde ısıya, parçacık ivmesine ve manyetik alan amplifikasyonuna dönüştürülen kinetik enerji miktarını hesaplamak için bu değeri kümelerin uzunluğu, genişliği ve derinliği ile çarptılar.
Bu araştırma Şubat 2023 sayısında yayınlanmıştır. Japonya Astronomi Derneği’nin (PASJ) Yayınları. İlgili bir makalede, Kurahara ve ark. (PASJ, Aralık 2022), şok cephesi etrafındaki hızlandırılmış elektronlar ve güçlendirilmiş manyetik alanlar tarafından “senkrotron radyo emisyonunu” keşfetti. Parlaklığının ~3,5 × 10 olduğu tahmin edilmektedir.33 W. Bu sonuçlar bize yaklaşık 10’luk bir dönüşüm verimliliği verir.-5.
Dönüşüm verimliliğinin dağılımını anlamak, küme birleşmesindeki en büyük şok dalgasının altında neler olduğunu netleştirmemize yardımcı olacaktır.
Referans: Yuki Omiya, Kazuhiro Nakazawa, Kyoko Matsushita, Shogo B Kobayashi, Nobuhiro Okabe, Kosuke Sato, Takayuki Tamura, Yutaka Fujita, Liyi Gu, Tetsu Kitayama, Takuya Akahori, Kohei Kurahara ve Tomohiro Yamagu tarafından yazılan “Erken birleştirme kümesinde şok ısıtmanın XMM-Newton görünümü, CIZA J1358.9−4750” ki, 1 Aralık 2022, Japonya Astronomi Derneği Yayınları.
DOI: 10.1093/pasj/psac087