Über dieses Bild
Dieses majestätische Bild zeigt Abell 2744, einen der massereichsten und komplexesten Galaxienhaufen, der jemals untersucht wurde und wegen der Fülle an kosmischen Geheimnissen, die er enthüllt hat, auch „Pandora-Haufen“ genannt wird. Dieser Gigant befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Bildhauer und enthält mehrere hundert Galaxien, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind – aber die sichtbaren Galaxien stellen nur einen kleinen Bruchteil der wahren Masse des Haufens dar. Der Großteil von Abell 2744 besteht aus heißem Gas, das im Röntgenlicht nachweisbar ist, und großen Mengen unsichtbarer dunkler Materie, die die normale Materie etwa fünf zu eins überwiegt. Die komplexe Struktur des Galaxienhaufens lässt darauf schließen, dass er durch die heftige Kollision von mindestens vier kleineren Galaxienhaufen über Hunderte von Millionen Jahren entstanden ist. Als leistungsstarke Gravitationslinse verstärkt und verzerrt die enorme Masse von Abell 2744 das Licht von fast 3.000 Hintergrundgalaxien, darunter einige der am weitesten entfernten Objekte, die jemals beobachtet wurden.
Wissenschaftliche Bedeutung
Abell 2744 ist einer der wissenschaftlich produktivsten Galaxienhaufen, die jemals beobachtet wurden, und dient sowohl als natürliches Labor zur Erforschung der Clusterphysik als auch als kosmisches Teleskop zur Beobachtung des fernen Universums. Die komplexe Morphologie des Clusters – mit mehreren Kernen, getrennten Konzentrationen von Dunkler Materie, heißem Gas und Galaxien – liefert den bisher klarsten Beweis für die kollisionsfreie Natur der Dunklen Materie. Während der Clusterverschmelzungen, aus denen Abell 2744 entstand, strömte die Dunkle Materie relativ ungehindert hindurch, während das heiße Gas durch elektromagnetische Wechselwirkungen verlangsamt wurde, was dazu führte, dass sich die beiden Komponenten räumlich trennten. Diese Trennung ist direkt sichtbar in Vergleichen zwischen Röntgenbeobachtungen (die das Gas verfolgen) und Gravitationslinsenkarten (die die gesamte Masse einschließlich der Dunklen Materie verfolgen). Im Rahmen des Hubble Frontier Fields-Programms wurde die leistungsstarke Gravitationslinse von Abell 2744 verwendet, um Galaxien im frühen Universum zu vergrößern und zu entdecken, die sonst viel zu schwach wären, um beobachtet zu werden, einschließlich Kandidaten mit Rotverschiebungen über z=10 – weniger als 500 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete Abell 2744 im Rahmen des Frontier Fields-Programms und sammelte dabei mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) und der Wide Field Camera 3 (WFC3) über 70 Stunden Belichtungszeit in sichtbaren und nahinfraroten Filtern. Die tiefen Multiwellenlängenbeobachtungen ermöglichten die Entdeckung Tausender Hintergrundgalaxien, die durch die Gravitationslinse des Haufens vergrößert wurden, und ermöglichten gleichzeitig eine detaillierte Kartierung der Mitgliedsgalaxien des Haufens. Parallele Beobachtungen erfassten zum Vergleich ein „leeres“ Feld neben dem Cluster. Die Hubble-Daten wurden mit Chandra-Röntgenbeobachtungen kombiniert, um die Heißgasverteilung abzubilden, und mit spektroskopischen Nachuntersuchungen von bodengestützten Teleskopen, um Rotverschiebungen der Linsenquellen zu messen.
Ort im Universum
Konstellation
Bildhauer
Entfernung von der Erde
3,5 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
Abell 2744 erhielt den Spitznamen „Pandora-Haufen“, weil Beobachtungen eine unerwartete Mischung von Phänomenen offenbarten, die das Verständnis der Astronomen über die Haufenphysik in Frage stellten.
- 2
Die Masse des Clusters entspricht ungefähr 4 Billiarden Sonnen – das ist eine 4 gefolgt von 15 Nullen – doch 75 % dieser Masse sind unsichtbare dunkle Materie.
- 3
Abell 2744 diente als einer von sechs Clustern im Hubble Frontier Fields-Programm, das Gravitationslinsen nutzte, um die am weitesten entfernten Galaxien zu beobachten, die jemals entdeckt wurden.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
