XRISM vindt bewijs voor stromend gas in een cluster van sterrenstelsels

Sterrenstelsels bestaan uit honderden miljarden sterren, met daar tussenin het interstellair medium. Onder invloed van de zwaartekracht kunnen duizenden sterrenstelsels samenkomen in clusters van sterrenstelsels, samen met donkere materie en heet gas. Dit gas wordt binnen het cluster verhit tot tientallen miljoenen graden Celsius, waardoor het röntgenstraling uitzendt. Astronomen hebben lang gedacht dat clusters blijven groeien door herhaalde botsingen en samensmeltingen met andere clusters. JAXA’s XRISM röntgentelescoop, waarvoor SRON het filterwiel heeft gemaakt, heeft nu voor het eerst gemeten hoe dit dynamische proces de bewegingen bepaalt van heet gas in de kern van een cluster.

De centrale gebieden in clusters behoren tot de helderste röntgenbronnen in het heelal. Theoretisch zou het energieverlies van hun straling het omringende gas na verloop van tijd moeten doen afkoelen. Waarnemingen tonen echter steeds aan dat het gas onverwacht heet blijft, wat astronomen voor een raadsel stelde. Een van de belangrijkste hypotheses was dat gasstromen een sleutelrol spelen bij het handhaven van deze hoge temperaturen, maar eerdere instrumenten waren niet nauwkeurig genoeg om de stroomsnelheden te meten.

Een internationaal team van onderzoekers, onder wie astronomen van SRON, heeft nu met voldoende precisie de snelheidsstructuur van heet gas gemeten in de kern van de Centaurus cluster. Daaruit blijkt dat de beweging van het gas samenvalt met oscillaties die zijn veroorzaakt door een botsing met een kleiner cluster. Met andere woorden: het gas klotst op en neer, door en langs de sterrenstelsels. Astronomen verwachten dat sommige van deze oscillaties uiteindelijk turbulentie genereren en zo het hete gas roeren, waardoor het zijn hoge temperatuur behoudt.