Přes horký plyn (červený) prochází rázová vlna, když se kupy galaxií srazí a splynou.
ANIMACE - SPUSTIT
Kredit: ESA/ Christophe Carreau

Kupa galaxií v Hadonoši (Ophiuchus) je jedním z nejjasnější rentgenových objektů na obloze. Objevené rentgenové záření je příliš energetické na to, aby vzniklo v klidném horkém plynu uvnitř kupy. Nejpravděpodobnější příčinou je obrovská rázová vlna, která prochází mezigalaktickým plynem. A kupa galaxií se tak změnila na obří kosmický urychlovač.

Zvětšit obrázek

INTEGRAL 3D model. Kredit: ESA

Většina rentgenového záření pochází z horkého plynu v kupě galaxií, která v případě Hadonoše je extrémně žhavá – asi 100 miliónů stupňů. O 4 roky dříve data z italsko-holandské rentgenová sonda BeppoSAX ukázala vysokoenergetické rentgenové záření v kupě galaxií Coma ve Vlasech Bereniky.

Mezinárodní tým, který vede Dominique Eckert (Integral Science Data Centre a University of Geneva, Švýcarsko), použil data z pětileté celooblohové přehlídky pomocí nejcitlivější kosmické gama observatoře INTEGRAL. INTEGRAL je první astrofyzikální družicí Evropské kosmické agentury ESA (European Space Agency) s oficiální českou účastí. Startovala 17. října 2002 z ruského kosmodromu Bajkonur. Mezinárodní řídící vědecké středisko ISDC (Integral Science and Data Center) se nachází ve Versoix nedaleko Ženevy (Švýcarsko).

INTEGRAL jednoznačné odhalil zdroj vysokoenergetického rentgenového záření v kupě galaxií v Hadonoši (Ophiuchus). Toto pronikavé rentgenové záření může být produkováno dvěma způsoby – oba zahrnují proud urychlených elektronů.

Zvětšit obrázek

Dalekohledy HESS (Namibie). Kredit: Max-Planck-Institut für Kernphysik

V prvém případě jsou elektrony zachyceny magnetickým polem kupy galaxií. Elektrony se spirálovitě pohybují podél magnetických siločár a uvolňují synchrotronové záření ve formě rentgenového záření.

V druhém případě extrémně energetické elektrony (možná až 100 000krát energetičtější) „bloudí“ vesmírem od jeho vzniku a při srážce s kupou ztratí část energie, kterou vysílají jako rentgenové záření.

Zvětšit obrázek

Large Hadron Collider. Kredit: CERN/Science Source/Photo Researchers, Inc.

Určení, který z těchto scénářů je správný, je další job pro tento mezinárodní tým. Plánují použít radioteleskopy pro změření magnetického pole kupy galaxií. Rovněž chtějí použít obří radioteleskop HESS (High Energy Stereoscopic System) v Namibii, který sleduje vysokoenergetické gama záblesky. Pokud HESS uvidí takové záblesky přicházející z Hadonoše, pak se astronomům potvrdí správnost synchrotronového scénáře.

Ať už platí jeden nebo druhý scénář, elektrony jsou s největší pravděpodobností urychleny na vysoké energie při průchodu rázové vlny plynem v kupě galaxií.

Jakmile vědci „rozlousknou tyto oříšky“ budou schopni pochopit historii kupy galaxií. Jedno je však už nyní jasné; příroda transformovala kupu galaxií do výkonného kosmického urychlovače, možná 20krát výkonnějšího než LHC (Large Hadron Collider), který je ve fázi závěrečného testování.

„Samozřejmě, kupa v Hadonoši je poněkud větší,“ říká Stéphane Paltani, člen ISDC týmu. „Zatímco LHC má obvod 27 km, průměr kupy v Hadonoši je 2 milióny světelných roků.“

Článek „Integral discovery of non-thermal hard X-ray emission from the Ophiuchus cluster“ (D. Eckert, N. Produit, S. Paltani, A. Neronov and T. Courvoisier) bude publikován v Astronomy and Astrophysics.

Zdroj: Sciencedaily