STERRENSTELSELS IN CLUSTER GEVEN AAN WAARHEEN ZIJ BEWEGEN

Astronomen van de Universiteit van Birmingham, in Engeland, hebben ontdekt dat sterrenstelsels in een verre cluster vaak een `staartje' hebben dat precies aangeeft in welke richting zij bewegen. Het is voor het eerst dat dit verschijnsel in een cluster bij vele sterrenstelsels zo duidelijk is waargenomen. De staarten, die ontstaan doordat de sterrenstelsels met supersone snelheden door het zeer ijle gas in de cluster bewegen, vormen zo een unieke bron van informatie over de dynamica van de cluster. De ontdekking werd door David Acreman bekend gemaakt tijdens de UK/Ireland National Astronomy Meeting die op 8 april in de Ierse hoofdstad Dublin werd gehouden.

Acreman en zijn collega's hebben met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra de cluster Abell 160 bestudeerd: een verzameling van enkele honderden sterrenstelsels op een afstand van bijna 900 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Pisces (Vissen). Elk van die stelsels wordt omringd door een bolvormige `halo' van ijl gas (en onbekende, donkere materie) dat zo heet is dat het röntgenstraling uitzendt. Daarnaast is het hele clustergebied gehuld in een ijl gas dat door het algemene gravitatieveld bijeen wordt gehouden en een nog hogere temperatuur heeft. De sterrenstelsels bewegen met zeer hoge snelheden, tot soms enkele duizenden kilometers per seconde, door dit intergalactische gas, wat belangrijke gevolgen voor hun halo's heeft.

Dank zij het zeer grote oplossend vermogen van de Chandra-satelliet ongeveer één boogseconde is nu te zien dat de röntgenhalo van vele sterrenstelsels een komeetvorm heeft. Dat komt doordat de stelsels en hun halo's zich met plaatselijk supersone snelheden door het gas bewegen en daarin dus een schokgolf creëren, net zoals een supersoon vliegtuig dat in de lucht doet. In de bewegingsrichting van het sterrenstelsel wordt het gas van de halo ietwat samengedrukt, terwijl het meer naar achteren toe van de halo wordt afgestroopt en achterblijft. Deze `ram pressure stripping' creëert extra röntgenstraling en laat in vele gevallen duidelijk zien in welke richting het sterrenstelsel beweegt.

Met Chandra werden in totaal 29 halo's van sterrenstelsels waargenomen. Uit hun vervorming blijkt dat 19 daarvan in een min of meer cirkelvormige baan rond het centrum van de cluster bewegen, terwijl 10 van hen in een meer radiële richting bewegen. Algemeen wordt aangenomen dat clusters in de loop van de tijd groeien doordat er `vrije' stelsels uit de omgeving worden ingevangen. Tijdens deze groei zullen de meeste stelsels zich in een radiële richting bewegen. Is de cluster min of meer volgroeid en dynamisch tot rust gekomen, dan overheersen de min of meer cirkelvormige banen. Uit de komeetvormige halo's van de nu waargenomen sterrenstelsels blijkt dat bij Abell 160 de groei al een tijd geleden vrijwel tot stilstand is gekomen.