Perseushaufen

Röntgenaufnahme der Zentralregion des Perseushaufens durch das Chandra-Teleskop

Der Perseushaufen (Abell 426) ist ein Galaxienhaufen im Sternbild Perseus. Er ist etwa 240 Millionen Lichtjahre entfernt. Seine mittlere Radialgeschwindigkeit beträgt rund 5400 Kilometer pro Sekunde. Er ist einer der nächsten reichen Galaxienhaufen und umfasst etwa 500 bis 1000 Galaxien, die sich am Himmel über ein Gebiet mit einem Durchmesser von etwa 15° verteilen. Er besteht vor allem aus gelblichen elliptischen und linsenförmigen Galaxien und hat eine geschätzte Gesamtmasse von 2 · 1015 Sonnenmassen.[1] Nach dem Schema von Rood und Sastry (RS-Schema) wird der Haufen aufgrund seiner langgestreckten Form als Typ L klassifiziert.

Der Perseushaufen enthält unter anderem die starke Radioquelle Perseus A (3C 84), die mit der riesigen cD-Galaxie NGC 1275 im Zentrum des Haufens assoziiert ist. Das Plasma im Zentrum des Haufens um NGC 1275 ist so heiß, dass die mittleren Geschwindigkeiten der Ionen mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar sind; man nennt dies ein relativistisches Plasma. Das intergalaktische Gas im Kern des Perseushaufens wird auf zehn Millionen Kelvin[2] bis hundert Millionen Kelvin geschätzt.[3] Es ist auch die Quelle starker Röntgenstrahlung, die den Perseushaufen zum hellsten Galaxienhaufen in diesem Spektralbereich macht.

Im Jahr 2013 entdeckten Astronomen der Universität Cambridge nach 53-stündiger Beobachtung mit dem Weltraum-Röntgenteleskop Chandra im Zentrum des Galaxienhaufens konzentrische Ringe aus verdichtetem Gas im Abstand von 35000 Lichtjahren.[4] Erklärt wurden diese durch einen Rückkopplungseffekt in Verbindung mit einem riesigen Schwarzes Loch im Zentrum des Haufens: Das Schwarze Loch verschluckt Gas, und es entstehen Jets → die Jets heizen das Gas auf, es strömt nicht mehr nach innen → dem Schwarzen Loch geht der Nachschub aus, die Jets erlahmen → das Gas kühlt ab und stürzt wieder nach innen.[5] Die Periode beträgt ca. 10 Millionen Jahre, somit entsprechen die Dichteschwankungen im relativistischen Gases einer Schallwelle mit einer Frequenz von 1/10 Millionen Jahren,[6][5] nahe dem Ton B, 57 Oktaven unter dem eingestrichenen b.[A 1]

Die Kelvin-Helmholtz-Instabilität am linken unteren Rand im Perseushaufen

In den Daten vom Weltraumteleskop Chandra im Röntgenlicht wird eine kalte Front vermutet. Simulationen haben ergeben, dass diese Kaltfront eine Kelvin-Helmholtz-Instabilität sein könnte. Es wird vermutet, dass diese Instabilität von einem anderen Galaxiehaufen herrührt, welcher vor mehr als einer Milliarde Jahren am Perseushaufen vorbeizog und die Instabilität auslöste. Die Größe dieser Welle beträgt etwa 200.000 Lichtjahre.[7][8]

Galerie

  • Die Galaxie NGC 1275 im Zentrum des Perseushaufens
    Die Galaxie NGC 1275 im Zentrum des Perseushaufens
  • Zentrum der Galaxie NGC 1275 mit Teilen des relativistischen Gases (Gasblasen)
    Zentrum der Galaxie NGC 1275 mit Teilen des relativistischen Gases (Gasblasen)
  • Aufnahme des Perseushaufens durch das Euclid-Teleskop
    Aufnahme des Perseushaufens durch das Euclid-Teleskop

Literatur

  • König, Michael & Binnewies, Stefan (2019): Bildatlas der Galaxien: Die Astrophysik hinter den Astrofotografien, Stuttgart: Kosmos, S. 357

Weblinks

Anmerkungen

  1. ↑ Die Angaben sind hier widersprüchlich. Im Artikel aus Spektrum der Wissenschaft (Mai 2007) heißt es: „Note B [das entspräche einer Frequenz von 116,5 Hz], allerdings 57 Oktaven tiefer gesetzt“, im Bericht des Goddard Space Center hingegen: „Using the piano keyboard’s middle C note as a reference point for the middle of the piano key music range, Fabian’s team determined the note is a B-flat. On a piano, the B-flat nearest middle C is located midway between 1/8th and 2/8th of an octave away. [Dies entspräche der Note b, Taste 38 auf dem Klavier, mit 223 Hz.] The Perseus cluster black hole’s B-flat, by contrast, is 57 octaves below middle C.“ Damit sich "10 Millionen Jahre" (genauer: 9,8 Millionen Jahre) ergeben, müsste jedoch das direkt über dem Kammerton liegende b′ gemeint sein.

Einzelnachweise

  1. ↑ Detaillierte Informationen der NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE zum Perseushaufen.
  2. ↑ Das stille Intraclustermedium im Kern des Perseus-Clusters. In: vsda.de. Abgerufen am 6. Mai 2019 (deutsch).
  3. ↑ Robert Gendler: A Year in the Life of the Universe: A Seasonal Guide to Viewing the Cosmos. Voyageur Press, 2006, ISBN 978-0-7603-2642-8, S. 47 (books.google.de).
  4. ↑ A. C. Fabian u. a.: A deep Chandra observation of the Perseus cluster: shocks and ripples. 2003, MNRAS, 344, L43, bibcode:2003MNRAS.344L..43F.
  5. ↑ a b Wallace Tucker, Harvey Tannanbaum, Andrew C. Fabian: Gegenwind aus dem Schwarzen Loch, Spektrum der Wissenschaft Mai 2007, S. 34–41
  6. ↑ Interpreting the 'Song' Of a Distant Black Hole (Memento des Originals vom 12. November 2020 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.nasa.gov, Goddard Space Flight Center, 17. November 2003
  7. ↑ Dirk Eidemüller: Ein Wirbel für die halbe Ewigkeit. Eine riesige Welle rollt durch den Perseus-Galaxienhaufen. Astronomen haben mittlerweile eine mögliche Erklärung dafür gefunden. 18. Juni 2018, abgerufen am 28. Juni 2018.
  8. ↑ S. A. Walker, J. Hlavacek-Larrondo, M. Gendron-Marsolais, A. C. Fabian, H. Intema, J. S. Sanders, J. T. Bamford, R. van Weeren: Is there a giant Kelvin–Helmholtz instability in the sloshing cold front of the Perseus cluster? In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Band 468, Nr. 2, 21. Juni 2017, S. 2506–2516, doi:10.1093/mnras/stx640.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Perseushaufen