amelynek köszönhetően még pontosabban megismerhetjük a két galaxishalmaz ütközésének részleteit, és a bennük található sötét anyag eloszlását.
Ezen mérések segítségével sikerült a kutatóknak pontosítaniuk a galaxishalmazok tömegbecslését, amelynek során figyelembe vették a távcsöveink számára láthatatlan, ám gravitációs erőt kifejtő sötét anyag jelenlétét is. A galaxisok olyan gravitációsan kötött rendszerek, amelyek csillagokból, gázból, porból, illetve sötét anyagból állnak. A galaxisok általában még nagyobb rendszerekbe, úgynevezett galaxishalmazokba csoportosulnak. A vizsgált Lövedék-halmaz két galaxishalmaz ütközése során jött létre, amely galaxishalmazok gravitációs lencseként viselkedve képesek felerősíteni a háttérgalaxisok fényességét, eltorzítani alakjukat, majd ezen hatások elemzésével becslés tehető a halmazokban található sötét anyag térbeli eloszlására is.
Az Astrophysical Journal Letters című szaklapban megjelent tanulmány társszerzője elmagyarázta, hogy a gravitációs lencsehatás és a sötét anyag kapcsolatát szemléletesen elképzelhetjük úgy is, mint a vízben lévő kavicsok esetét: az átlátszó vizet egészen addig nem látjuk, amíg nem fúj a szél, amely hullámokat kelt a felszínén. Ezek a hullámok megváltoztatják a víz alatt lévő kavicsok alakját, és ilyen módon a víz lencseként viselkedik. Ugyanez igaz a galaxisközi térre is, amelyben a sötét anyag testesíti meg a lencsét, a háttérgalaxisok pedig a kavicsokat.
Összességében a kutatócsoport a halmazokban található galaxisok ezreinek esetén mérte meg a látható, illetve a láthatatlan tömeget. Emellett igyekeztek a lehető legnagyobb pontossággal meghatározni az úgynevezett galaxisközi csillagoknak az összfényességét is. Ezek olyan csillagok, amelyek nem tartoznak egyik egyedi galaxishoz sem.
A Lövedék-halmaz új térképén a James Webb-űrtávcső infravörös mérései mellett megjelennek a NASA Chandra röntgenobszervatóriumának felvételei is, amelyek a halmazokban található forró gázt, például a jobb oldalon található, lövedékhez hasonlatos formát, rószaszínnel jelenítik meg. A képeken kék szín jelöli a sötét anyagnak a James Webb-űrtávcső mérései alapján becsült eloszlását.
A kutatócsoport eredményei rendkívül meggyőzőek: az új tanulmány egyik szerzője szerint a galaxisközi csillagok fénye kiválóan alkalmas a sötét anyag eloszlásának meghatározására még egy olyan dinamikusan változó környezetben is, mint a Lövedék-halmaz. Ha ugyanis ezek a csillagok nem kötődnek egyik galaxishoz sem gravitációsan, sok mindent elárulnak a galaxishalmazokat láthatatlanul összetartó sötét anyagról.
Az új mérések segítségével tehát a csillagászok jelentősen pontosították a Lövedék-halmaz tömegeloszlását, és emellett a sötét anyag önmagával történő kölcsönhatásának jelenlétére is megszorításokat tettek. A halmaz bal oldalán látszik egy elnyúlt, aszimmetrikus alakzat a kékkel jelölt régió bal szélén, amely nyomokat szolgáltat a galaxishalmazok ütközésének folyamatáról. A felvételek alapján a jelenleg bal oldalt látható, nagyobb galaxishalmaz keresztülment egy kisebb ütközési folyamaton keresztül azelőtt, hogy átrobogott volna a jelenleg jobb oldalt látható galaxishalmazon. Ez utóbbi kölcsönhatás rendkívül heves volt, és így teljesen összerázta a bal oldali galaxishalmaz tartalmát, amelynek hatására kialakult a bal oldalt látható, hosszúkás, aszimmetrikus régió.
Fontos kiemelni, hogy az új mérések még mindig csak a jéghegy csúcsát tapogatják: a Lövedék-halmaz olyan hatalmas, hogy egyelőre még csak egy részét sikerült feltérképezni. A jövőben a kutatók új, még részletesebb méréseket terveznek készíteni a régióról a James Webb-űrtávcső, illetve más műszerek segítségével.
A cikk forrása: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2025/news-2025-128
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet