Deze NASA-foto lijkt verdacht veel op de USS Enterprise

Cluster Abell 1033
Image: NASA/CXC/Leiden Univ./F. de Gasperin et al; Optical: SDSS; Radio: LOFAR/ASTRON, NCRA/TIFR/GMRT (NASA)

Onze kennis over de natuurkunde zegt ons dat reizen sneller dan het licht onmogelijk is maar onderzoekers hier op Aarde kunnen toch gebeurtenissen waarnemen op plekken die veel te ver weg zijn om ooit te kunnen bezoeken en die we alleen kunnen zien hoe ze er in een ver verleden uitzagen. Een van die gebeurtenissen is een kosmische botsing die, tenminste van ons gezichtspunt uit gezien, verdraaid veel lijkt op een ruimtevaartuig dat kan gaan waar nog nooit eerder een mens is geweest.

Bovenstaande afbeelding werd eerder deze week door de NASA vrijgegeven. Het is een compositieopname van Abell 1033. Dit is een cluster van sterrenstelsels die ongeveer 1,62 miljard lichtjaar van ons is verwijderd. De opname toont slierten gas die ons doen denken aan de USS Enterprise uit de serie Star Trek. De opname is gemaakt door de Chandra röntgentelescoop die in een baan om de Aarde draait en die super-hete gassen kan detecteren en door de Low Frequency Array, dit is een enorme radiotelescoop op Aarde die radiostraling detecteert.

Het lijkt een hele rustige opname te zijn maar niets is minder waar. De opname is het resultaat van een kosmisch fenomeen waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen. Clusters van sterrenstelsels zijn verzamelingen van sterrenstelsels die de grootste structuren vormen die we in het heelal kennen. Ze worden door zwaartekracht bij elkaar gehouden. Bij Abell 1033 gaat het eigenlijk om twee clusters van sterrenstelsels die met elkaar in botsing zijn gekomen waarbij er enorme turbulenties en schokgolven ontstaan. Volgens NASA is er een sterke interactie van de twee clusters met een supermassief zwart gat dat zich in een van de clusters bevindt waarbij er straalstromen van deeltjes vrijkomen die met bijna de snelheid van het licht worden weggeschoten. Deze jets zijn als radiostraling aan de linker en de rechterzijde van de opname zichtbaar. De radiostraling wordt geproduceerd door elektronen die rond magnetische veldlijnen spiraliseren. Dit proces heet synchrotronemissie.

De elektronen in de straalstromen bereiken bijna de snelheid van het licht. Het sterrenstelsel en zijn zwarte gat hebben zich naar beneden verplaatst op de opname waarbij de straalstroom aan de rechterzijde is vertraagd toen die botste op het hete gas van de andere cluster van sterrenstelsels. De straalstroom links is niet vertraagd omdat daar veel minder heet gas aanwezig is. Het zorgt voor een gekromd uiterlijk van de beide straalstromen in plaats van de rechte lijn die meestal wordt gezien.

NASA geeft aan dat de radiostraling die afkomstig is van de cluster normaal gesproken heel snel zijn energie verliest als gevolg van de straling en daarbij dan niet meer te detecteren is. Bij Abell 1033 is radiostraling waargenomen die zich ongeveer 500.000 lichtjaar uitstrekt en dat wijst erop dat energetische elektronen er in veel grotere hoeveelheden en met veel hogere energieën aanwezig zijn dan eerder voor mogelijk werd gehouden.

Onderzoekers van de universiteit van Leiden, het Instituut voor Radio Astronomie, de universiteit van Hamburg en het Max Planck Instituut voor Astrofysica hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

Eerste publicatie: 19 november 2018