Galaxienhaufen El Gordo

Bildbeschreibung: Dieses Hubble-Mosaik zeigt den Cluster namens El Gordo (der Große auf Spanisch). Der Haufen enthält mehrere hundert Galaxien, aber in diesem Bild gibt es noch viel mehr, weil einige durch die Gravitationslinsen mehrfach verzerrt zu sehen sind. Sie breiten sich kreisförmig aus, sind aber nur Mehrfachansichten ein und derselben Galaxie. Bildnachweis: NASA, ESA und J. Jee (University of California, Davis).

El Gordo

L'Galaxienhaufen El Gordo, offiziell als ACT-CL J0102-4915 bezeichnet, ist einer der massereichsten und energiereichsten Galaxienhaufen, die im Universum beobachtet wurden. Dieser etwa 7 Milliarden Lichtjahre entfernte Cluster wurde 2012 von einem internationalen Wissenschaftlerteam mithilfe des Teleskops entdecktAtacama Cosmology Telescope (ACT)in Chile. Sein Name, „El Gordo“, was auf Spanisch „der Große“ bedeutet, spiegelt seine imposante Größe und immense Masse wider, die auf etwa 3x10 geschätzt wird¹⁵Sonnenmassen. Die Größe von El Gordo ist beeindruckend, mit einem Durchmesser von etwa 3 Millionen Lichtjahren.

El Gordonbesteht ausTausende von Galaxien, heißes Gas und dunkle Materie (beobachtet durch Röntgenstrahlen). Etwa 85 % der Masse des Clusters liegen in Form vordunkle Materie, eine hypothetische Form von Materie, die nicht mit Licht interagiert, deren Anwesenheit jedoch durch ihre Gravitationseffekte abgeleitet wird.

Röntgenbeobachtungen, durchgeführt von derChandra-Weltraumteleskopzeigen, dass das heiße Gas in El Gordo eine Durchschnittstemperatur von etwa 14 keV (oder etwa 160 Millionen Grad Kelvin) hat. Diese hohe Temperatur ist ein Hinweis auf die heftige Dynamik des Clusters, die oft auf eine Kollision zwischen zwei kleineren Clustern zurückgeführt wird.
Eine der Hauptmethoden zur Untersuchung von El Gordo ist dieSunyaev-Zel'dovich-Effekt (SZ). Dieser Effekt tritt auf, wenn Strahlung ausKosmischer Mikrowellenhintergrund (CMB)interagiert mit dem heißen Gas des Clusters und verschiebt die Energie der CMB-Photonen. Diese Wechselwirkung ermöglicht es, den Cluster zu erkennen und einige seiner Eigenschaften zu messen, beispielsweise den Druck des heißen Gases.

El Gordo, eine Gravitationslinse

El Gordo fungiert auch alsGravitationslinse, das Licht von Objekten dahinter beugen. Durch die Beobachtung von Verzerrungen in Bildern von Hintergrundgalaxien können Astronomen die Massenverteilung im Cluster, einschließlich der Dunklen Materie, kartieren. Diese Technik wurde verwendet, um die immense Masse von El Gordo zu bestätigen und seine innere Struktur zu untersuchen.

Röntgenbeobachtungen sind für die Untersuchung von heißem Gas in Galaxienhaufen unerlässlich. Daten des Chandra-Weltraumteleskops ermöglichten die Messung der Temperatur, Dichte und Verteilung des heißen Gases in El Gordo und lieferten Hinweise auf die dynamische Geschichte des Clusters und die laufenden Fusionsprozesse.

Die El Gordo-Studie liefert wichtige Tests fürKosmologische Modelle. Die extreme Masse und Größe des Clusters sowie seine Existenz zu einem relativ frühen Zeitpunkt im Universum widersprechen einigen Vorhersagen von Standardmodellen der Strukturbildung. Kosmologen nutzen Sternhaufen wie El Gordo, um Parameter des kosmologischen Standardmodells zu verfeinern, darunter die Dichte der Dunklen Materie und deren Naturdunkle Energie.