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SUZAKU
Kompletter Röntgenblick auf Galaxienhaufen
von Stefan Deiters
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3. Juni 2009

Das US-japanische Röntgenteleskop Suzaku hat jetzt erstmals einen kompletten Röntgenblick auf einen gewaltigen Galaxienhaufen geliefert. Die Röntgenstrahlung des heißen Gases stammt dabei auch aus dem äußersten Randbereich des Haufens. Aus den Beobachtungen erhoffen sich die Astronomen neue Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung dieser größten Strukturen im All.

PKS 0745-191

Röntgenblick auf den Galaxienhaufen PKS 0745-191. Der Kreis hat einen Durchmesser von 11,2 Millionen Lichtjahren und stellt den Bereich dar, in dem kaltes Gas gerade in den Haufen hineinfällt. Ins Zentrum ist ein Hubble-Bild des zentralen Bereichs des Haufens montiert (siehe unten). Bild: NASA / ISAS / Suzaku /M. George et al. [Großansicht]

PKS 0745-191

Die gewaltige Radiogalaxie PKS 0745-191 (nach der der gesamte Galaxienhaufen benannt ist) in einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble. Das Bild ist in die obige Suzaku-Aufnahme maßstabsgetreu eingesetzt. Bild: NASA / STScI / Fabian et al.

"Diese Suzaku-Beobachtungen sind schon sehr faszinierend, weil wir nun endlich sehen können, wie diese Strukturen, immerhin die größten gebundenen Objekte um Universum, immer weiter anwachsen", verdeutlicht Matt George von der University of California in Berkeley die Bedeutung der Studie. George leitete die Beobachtungen des Galaxienhaufens PKS 0745-191, der in rund 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung im südlichen Sternbild "Achterdeck des Schiffs" liegt.  Die Wissenschaftler nutzten zur Untersuchung des vielen Millionen Grad heißen Gases das japanisch-amerikanische Röntgen-Weltraumteleskop Suzaku.

Durch Beobachtung von Galaxienhaufen im Röntgenbereich erfahren Astronomen mehr über die Temperatur und Dichte des Gases, das sich zwischen den einzelnen Galaxien des Haufens befindet. Sie erhalten daraus wertvolle Hinweise etwa auf die Gesamtmasse des Haufens und dessen dynamischen Zustand. So erwartet man etwa, dass sich das Gas im Zentrum des Haufens in einem Gleichgewichtszustand mit der Masse des Haufens befindet und sich daher das heißeste und dichteteste Gas in der Nähe des unmittelbaren Haufenzentrums finden lässt und die Temperatur und Dichte dann nach außen hin ständig weiter abnehmen.

In den äußeren Regionen sind die Verhältnisse allerdings komplizierter, da hier noch Materie in den Haufen hineinfällt. "Galaxienhaufen sind die massereichsten, gebundenen Objekte im Universum und sie entstehen immer noch", erklärt Teammitglied Andy Fabian vom Institute of Astronomy der englischen Cambridge University. Daher ist die Region außerhalb des "geordneten" inneren Bereichs für die Astronomen von besonderem Interesse. Und genau aus diesem Bereich hat nun Suzaku Daten geliefert. "Wir erhalten dadurch den ersten kompletten Röntgenblick auf einen Galaxienhaufen", so Fabian.

In PKS 0745-191 finden sich die höchsten Gastemperaturen in einem Abstand von etwa 1,1 Millionen Lichtjahren von Haufenzentrum. Sie liegen dort bei 91 Millionen Grad Celsius. Mit zunehmendem Abstand fallen sie dann gleichmäßig bis auf etwa 25 Millionen Grad Celsius in mehr als 5,6 Millionen Lichtjahren Entfernung vom Haufenzentrum ab. Die neuen Resultate wurden vom Forscherteam unlängst in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

Um die Röntgenstrahlung auch im Randbereich eines Galaxienhaufens entdecken zu können, müssen die Detektoren eine äußerst geringes Hintergrundrauschen haben, was bei Suzaku wegen ausgefeilter Instrumente und wegen eines niedrigen Orbits der Fall ist. "Mit mehr Suzaku-Beobachtungen der Randbereiche von anderen Galaxienhaufen sollten wir bald ein deutlich besseres Bild von der Entstehung dieser massereichen Strukturen bekommen", hofft George.

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siehe auch
XMM-Newton & Suzaku: Das exotische Innere von Neutronensternen - 28. August 2007
Suzaku: Tiefer Blick in Schwarze Löcher - 6. Oktober 2006
Links im WWW
Suzaku, Seite der NASA
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