Galaxienhaufen - Galaxy cluster

Zusammengesetztes Bild von fünf Galaxien, die nur 600 Millionen Jahre nach der Geburt des Universums zusammengeballt sind

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

Der Galaxienhaufen IDCS J1426 befindet sich 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und hat die Masse von fast 500 Billionen Sonnen.

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
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

Bemerkenswerte Cluster
Cluster Anmerkungen
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

Galaxienhaufen Abell 2744 – extrem weit entfernte Galaxien , die durch Gravitationslinsen sichtbar wurden (16. Oktober 2014).

Bilder

Videos

Siehe auch

Verweise