Über dieses Bild
Fast jedes Objekt in diesem außergewöhnlichen Bild ist eine entfernte Galaxie, die zum massereichen Galaxienhaufen MACS J0717.5+3745 gehört, einem der komplexesten und dynamischsten Galaxienhaufen, die jemals beobachtet wurden. Diese kolossale Struktur ist tatsächlich das Ergebnis der Kollision von vier separaten Galaxienhaufen in einer kosmischen Anhäufung von beispiellosem Ausmaß, wodurch eine turbulente Verschmelzung entsteht, die sich über Millionen von Lichtjahren erstreckt. Einige der schwachen Bögen und Streifen, die im Bild sichtbar sind, stammen von noch weiter entfernten Galaxien, die sich weit hinter dem Haufen befinden und deren Licht durch das starke Gravitationsfeld der enormen Masse des Haufens gebogen, gedehnt und verstärkt wurde – ein Phänomen, das als Gravitationslinseneffekt bekannt ist. Die Gesamtmasse des Clusters, die von unsichtbarer dunkler Materie dominiert wird, ist so groß, dass sie das Gefüge der Raumzeit selbst verzerrt und diese kosmische Kollision in ein natürliches Teleskop verwandelt, das die schwächsten und am weitesten entfernten Objekte im Universum vergrößert. Diese laufende Verschmelzung erzeugt Stoßwellen im überhitzten intergalaktischen Gas und erzeugt Röntgenemissionen, die von Weltraumobservatorien nachgewiesen werden können.
Wissenschaftliche Bedeutung
MACS J0717.5+3745 ist einer der wissenschaftlich wertvollsten bekannten Galaxienhaufen und dient als natürliches Labor für die Untersuchung dunkler Materie, Galaxienentwicklung und Kosmologie. Als massereichster Sternhaufen im MACS-Katalog (Massive Cluster Survey) wurde seine extreme Gravitationslinsenkraft vom Hubble Frontier Fields-Programm genutzt, um tiefer in das frühe Universum zu blicken, als dies sonst möglich wäre. Die in diesem Cluster stattfindende Vierfachverschmelzung stellt einzigartige Einschränkungen für die Eigenschaften der Dunklen Materie dar: Durch die Kartierung der Massenverteilung im Verhältnis zu den sichtbaren Galaxien und dem heißen Gas können Astronomen testen, ob Dunkle Materie wie vorhergesagt wirklich kollisionsfrei ist. Röntgenbeobachtungen offenbaren die komplexe Dynamik des Intracluster-Mediums während der Verschmelzung, einschließlich Schockfronten und Kaltfronten, die die Kollisionsgeometrie nachzeichnen. Die fadenförmige Verbindung des Clusters mit dem kosmischen Netz wurde ebenfalls direkt nachgewiesen, was einen Beobachtungsbeweis für die großräumige Struktur des Universums liefert.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete MACS J0717.5+3745 mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) und der Wide Field Camera 3 (WFC3) im Rahmen des Hubble Frontier Fields-Programms, das über 140 Umlaufbahnen zur Abbildung dieses Sternhaufens in beispielloser Tiefe vorsah. Die Beobachtungen wurden in mehreren Breitbandfiltern vom sichtbaren bis zum nahen Infrarotbereich durchgeführt und ermöglichten photometrische Rotverschiebungsschätzungen für Tausende von Linsenhintergrundgalaxien. Die extreme Tiefe dieser Beobachtungen, die schwächere Helligkeiten als 29 erreichten, brachte einige der entferntesten und intrinsisch lichtschwächsten Galaxien zum Vorschein, die jemals entdeckt wurden.
Ort im Universum
Konstellation
Auriga
Entfernung von der Erde
5,4 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
MACS J0717.5+3745 ist der Ort der stärksten jemals beobachteten Kollision zwischen Galaxienhaufen – vier Galaxienhaufen verschmelzen gleichzeitig, ein äußerst seltenes kosmisches Ereignis.
- 2
Der Cluster wirkt wie eine Gravitationslinse, die so stark ist, dass sie zur Entdeckung von Galaxien aus der Zeit verwendet wurde, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war und zu den am weitesten entfernten Objekten gehörte, die jemals beobachtet wurden.
- 3
Das überhitzte Gas zwischen den kollidierenden Clustern erreicht Temperaturen von über 100 Millionen Grad und ist damit eine der heißesten bekannten Regionen im Universum außerhalb des Sterninneren.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
