Naukowcy zauważyli kosmiczną burzę, zderzenie czołowe dwóch gromad galaktycznych. Każda gromada zawiera tysiące galaktyk, w których znajdują się biliony gwiazd. Nigdy wcześniej nie zaobserwowano równie spektakularnego zjawiska! Na dodatek gormady zachowują się jak chmury burzowe, w galaktycznym gazie wytworzyły się nacierające na siebie gorące i zimne fronty. (Uwaga! – nowe ilustracje – kadry z symulacji komputerowej)

Dzięki Kosmicznemu Obserwatorium XMM-Newton udało się zaobserwować szczegóły zderzenia. Galaktyczna materia zachowuje się jak masy powietrza na Ziemi. Dwa nacierające na siebie galaktyczne fronty wytwarzają w miejscu zetknięcia warunki huraganowe. Wiele galaktyk zostało zniesionych ze swoich zwyczajnych orbit, przez przestrzeń międzygalaktyczną co chwila przebiegają fale uderzeniowe podnoszące lokalne temperaturę nawet do 100 milionów stopni.

Ten niezwykły widok pozwala nam sądzić, że Wszechświat ma własną wewnętrzną strukturę, która zdaje się kurczyć. Zgodnie z tą teorią małe galaktyki będą się zderzać ze sobą tworząc większe, a te będą się dalej łączyć, aż w końcu wytworzy się jedna olbrzymia super-galaktyka.

Symulacja komputerowa pokazuje przebieg zderzenia. Literami “H” oznaczone są środki masy gromad. Faza pierwsza. Gromady galaktyk zbliżają się do siebie. Kształt mniejszej z nich ulega deformacji pod wpływem olbrzymich sił przyciągania grawitacyjnego.

Faza druga. Gromady galaktyk zbliżają się do siebie. Następuje pierwszy kontakt. Na tym etapie zderzenie gromad bardzo przypomina fenomen pogodowy nazywany frontem atmosferycznym. Gdy poruszające się zimne masy powietrza napotykają na swojej drodze gorące, zimne powietrze o większej gęstości wbija się “klinem” pod ciepłe. Podobnie dzieje się z galaktycznym gazem, tylko że w tym wypadku front nie ma struktury dwuwymiarowej. A ponadto galktyczny gaz jest cięższy wtedy, gdy jest bardziej sprężony, czyli gorętszy. Gaz zostaje spręża się w obszarze między gromadami i zaczyna się wdzierać w grube i zimne warstwy zewnętrznych większej gormady (w mniejszej gromadzie powłoki zewnętrzne są stosunkowo cienkie). Przekrój przez front został zaznaczony linią z półkolami, wskazującymi kierunek jego ruchu.

Faza trzecia. Gromady galaktyk łączą się. Jądra gromad tworzą jedno wspólne gorące centrum. Pozostałością, która świadczy o niedawnej kolizji są dwa fronty ciepły (po lewej) i zimny (po prawej). Front zimny powstał jako reperkusja pierwotnego frontu ciepłego. Bardziej gęsty, gorący gaz, przechodząc przez obydwie gromady, rozprężał się w ich zewnętrznych rejonach. Rozszerzanie gazu napędzało to poprzeczny (od centrum na zewnątrz) ruch materii. Na brzegach mającego kształt półsfery frontu wytworzył się wał wirów w kształcie “obarzanka”. “Toczący się obarzanek” poruszał gaz w zewnętrznych regionach przesuwając go w przeciwną stornę do ruchu frontu ciepłego.

Faza trzecia. Rozkład temperatury w gromadzie. Najbardziej gorące obszary – granatowy; dalej zielony, żółty, czerwony, najzimniejsze – fioletowy.

Faza czwarta – Nowa gromada galaktyk. Po pewnym czasie gaz wyniesiony przez fronty poza gromadę wroci do niej pod wpływem sił przyciagania grawitacyjnego. Wszystkie ślady kosmicznej kolizji zostaną zatarte. (Na obrazie zaznaczone jest położenie poszczególych galaktyki).

Jesteśmy właśnie świadkami powstawania największego obiektu w obserwowanym przez na Wszechświecie“, mówi dr Patrii Henry z Uniwesytetu na Hawajach. “To co kiedyś było dwoma małymi gromadami, liczącymi sobie odpowiednio 300 i 1000 galaktyk jest dzisiaj kosmicznym tyglem, w którym wszystko się miesza i wiruje. Nic nie może się równać z tym zjawiskiem“, dodaje.

Prognoza galaktycznej pogody na najbliższe kilka miliardów lat przedstawia się nieźle w regionie zderzenia. Burza będzie się powoli uspokajać, już najgorsze mamy za sobą. Gromady galaktyk to największe grawitacyjnie związane struktury (świecącej materii. Zobacz artykuł o ciemnej materii: Ruch jednej z gromad galaktyk ujawnił obecność ciemnej materii“>Ruch jednej z gromad galaktyk ujawnił obecność ciemnej materii – przypis redaktora) we Wszechświecie. Droga Mleczna należy do małej tzw. Lokalnej Grupy Galaktyk i porusza się wraz nią w kierunku Gromady Virgo. W przeciągu kilku miliardów lat możemy spodziewać się galaktycznego sztormu w naszych okolicach.

Kosmiczne obserwatorium XMM (X-ray Multi-Mirror) Newton zostało wystelone przez ESA 10 grudnia 1999 roku. Satelitarny instrument służy do obserwacji w ultrafiolecie i promieniowaniu rengenowskim. XMM-Newton jest częścią programu Horizon 2000.

Naukowcy od kilku dziesięcioleci wiedzieli, że w gromadzie Abell 754 w gwiazdozbiorze Hydry coś się dzieje. Jednak dopiero teraz udało się stworzyć tak dokładną “mapę pogodową” regionu. Mapa temperatury, ciśnienia i gęstości obszaru Abell 754 wykazała prawdzie oblicze kosmicznej kolizji.

Obserwacje pokazały, że wielkie struktury dopiero powstają we Wszechświecie. Abell 754 jest stosunkowo blisko Ziemi około 800 milionów lat świetlnych. Także za kolejnych kilka miliardów lat Droga Mleczna może zbliżyć się niebezpiecznie do nowo powstającej gromady galaktyk. Z drugiej strony tajemnicza ciemna energia zdaje się przyspieszać ekspansje Wszechświata, oznacza to, że obiekty w przestrzeni kosmicznej oddalają się od siebie z coraz szybciej. Jeżeli tempo ekspansji będzie odpowiednio duże, niektóre galaktyki mogą się nigdy nie spotkać.

Autor

Marcin Nowakowski