Galaxienhaufen - Galaxy cluster
Ein Galaxienhaufen oder Galaxienhaufen ist eine Struktur, die aus Hunderten bis Tausenden von Galaxien besteht , die durch die Schwerkraft mit typischen Massen im Bereich von 10 14 –10 15 Sonnenmassen miteinander verbunden sind. Sie sind die größten bekannten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum und galten bis in die 1980er Jahre, als Superhaufen entdeckt wurden, als die größten bekannten Strukturen im Universum . Eines der Hauptmerkmale von Clustern ist das Intracluster-Medium (ICM). Die ICM besteht aus erhitztem Gas zwischen den Galaxien und hat eine Spitzentemperatur zwischen 2–15 keV, die von der Gesamtmasse des Haufens abhängt. Galaxienhaufen sollten nicht mit Sternhaufen verwechselt werden , wie etwa galaktischen Haufen – auch als offene Haufen bekannt – die Strukturen von Sternen innerhalb von Galaxien sind, oder mit Kugelsternhaufen , die typischerweise Galaxien umkreisen. Kleine Aggregate von Galaxien werden als Galaxiengruppen statt Galaxienhaufen. Die Galaxiengruppen und -haufen können sich selbst zu Superhaufen zusammenballen.
Bemerkenswerte Galaxienhaufen im relativ nahen Universum umfassen den Virgo-Cluster , den Fornax-Cluster , den Hercules-Cluster und den Coma-Cluster . Eine sehr große Ansammlung von Galaxien , bekannt als der Große Attraktor , dominiert vom Norma - Cluster , ist massiv genug , um die lokale Expansion des Universums zu beeinflussen . Zu den bemerkenswerten Galaxienhaufen im fernen Universum mit hoher Rotverschiebung gehören SPT-CL J0546-5345 und SPT-CL J2106-5844 , die massereichsten Galaxienhaufen, die im frühen Universum gefunden wurden. In den letzten Jahrzehnten wurden sie auch als relevante Orte der Teilchenbeschleunigung entdeckt, ein Merkmal, das durch die Beobachtung nichtthermischer diffuser Radioemissionen wie Radiohalos und Radiorelikte entdeckt wurde . Mithilfe des Chandra-Röntgenobservatoriums wurden auch in vielen Galaxienhaufen Strukturen wie Kaltfronten und Stoßwellen gefunden.
Grundeigenschaften
Galaxienhaufen haben normalerweise die folgenden Eigenschaften:
- Sie enthalten 100 bis 1.000 Galaxien, heißes, Röntgenstrahlen emittierendes Gas und große Mengen dunkler Materie . Details sind im Abschnitt "Zusammensetzung" beschrieben.
- Die Verteilung der drei Komponenten ist im Cluster ungefähr gleich.
- Sie haben Gesamtmassen von 10 14 bis 10 15 Sonnenmassen.
- Sie haben typischerweise einen Durchmesser von 1 bis 5 Mpc (siehe 10 23 m für Entfernungsvergleiche).
- Die Ausbreitung der Geschwindigkeiten für die einzelnen Galaxien beträgt etwa 800–1000 km/s.
Komposition
Es gibt drei Hauptkomponenten eines Galaxienhaufens. Sie sind im Folgenden tabellarisch aufgeführt:
Bezeichnung der Komponenten | Massenanteil | Beschreibung |
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Galaxien | 1% | Bei optischen Beobachtungen sind nur Galaxien sichtbar |
Intergalaktisches Gas in Intracluster-Medium | 9% | Plasma zwischen den Galaxien bei hoher Temperatur und emittiert Röntgenstrahlung durch thermische Bremsstrahlung |
Dunkle Materie | 90% | Massiveste Komponente, aber optisch nicht nachweisbar und wird durch Gravitationswechselwirkungen abgeleitet |
Einstufung
Galaxienhaufen werden aufgrund ihrer Morphologie als Typ I, II oder III kategorisiert.
Aufführen
Cluster | Anmerkungen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Jungfrau Cluster | Der nächste massereiche Galaxienhaufen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Norma-Cluster | Der Cluster im Herzen des Großen Attraktors | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kugelcluster | Eine Clusterverschmelzung mit der ersten beobachteten Trennung zwischen dunkler Materie und normaler Materie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dies listet einige der bemerkenswertesten Cluster auf; Weitere Cluster finden Sie im Listenartikel. |
Galerie
Bilder
Galaxienhaufen SPT-CL J0615-5746 .
Galaxiencluster RXC J0232.2-4420 .
Galaxy Cluster RXC J0032.1+1808 als Teil des RELICS- Programms.
Der massereiche Galaxienhaufen PSZ2 G138.61-10.84 ist etwa sechs Milliarden Lichtjahre entfernt.
HAWK-I und Hubble erforschen den RCS2 J2327- Cluster mit der Masse von zwei Billiarden Sonnen.
Abell 2537 ist nützlich, um kosmische Phänomene wie dunkle Materie und dunkle Energie zu untersuchen.
Abell 1300 wirkt wie eine Linse und biegt das gesamte Raumgefüge um sie herum.
„ Smiley “-Bild – Galaxienhaufen (SDSS J1038+4849) & Gravitationslinsen (ein Einstein-Ring ) ( HST ).
Galaxienhaufen SpARCS1049, aufgenommen von Spitzer und dem Hubble-Weltraumteleskop.
Galaxienhaufen MOO J1142+1527 von der MaDCoWS- Umfrage entdeckt
Galaxienhaufen Abell 2744 ( HST ).
Vergrößerung des fernen Universums durch MACS J0454.1-0300 .
Turbulenzen können die Abkühlung von Galaxienhaufen verhindern; abgebildet: Perseus Cluster und Virgo Cluster ( Chandra X-ray ).
MACS0416.1-2403 , aufgenommen vom HST
Der Galaxienhaufen Abell 2813 (auch bekannt als ACO 2813) Bild vom NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskop
Eine Menagerie von Galaxien – Der Galaxienhaufen ACO S 295
Videos
Video: Entstehung des Galaxienhaufens MRC 1138-262 (Künstlerkonzept).