Wie Milch oder Honig? Wissenschaftler untersuchen den Zustand von heißem Gas in Galaxienhaufen

Ein Röntgenbild des Coma-Galaxienhaufens zeigt das heiße Gas, das in den violetten und rosa Farben leuchtet.

Ein Röntgenbild des Coma-Galaxienhaufens zeigt das heiße Gas, das in den violetten und rosa Farben leuchtet. (Bildnachweis: NASA/CXC/Univ. of Chicago)



Eine Gruppe von Wissenschaftlern wollte herausfinden, ob heißes Gas in Galaxienhaufen so dick ist wie Honig, der von einem Löffel gleitet, oder so glatt wie Milch, die in einer Kaffeetasse gerührt wird.



Das Ergebnis ist ein aktuelles lernen das untersuchte, wie sich heißes Gas, das im Coma-Galaxienhaufen gefunden wurde, verhält, indem zwei Wochen Beobachtungen vom Chandra-Röntgenobservatorium der NASA verwendet wurden. Die Forscher beobachteten, dass das heiße Gas, obwohl es im Galaxienhaufen reichlich vorhanden ist, eine niedrige Viskosität hatte (also eher wie Milch).

'Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Gasviskosität bei Koma viel niedriger ist als erwartet', sagte Irina Zhuravleva, Forscherin an der University of Chicago und Hauptautorin der Studie, sagte in der Aussage .



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Als Grund für die niedrige Viskosität des heißen Gases vermuten die Wissenschaftler kleinräumige Unregelmäßigkeiten im Magnetfeld des Clusters. Diese Unregelmäßigkeiten verringern die Strecke, die die Gaspartikel frei zurücklegen können und wirken sich somit auf die Viskosität des Gases aus, so die Aussage.

Galaxienhaufen bestehen aus drei Hauptkomponenten – einzelne Galaxien, Dunkle Materie und Gas, das Millionen Grad in Fahrenheit oder Celsius misst. Es ist diese dritte Komponente, auf die sich die Wissenschaftler bei der neuen Forschung konzentrierten.



Das in Coma gefundene Gas kann in einer Laborumgebung nicht nachgeahmt werden, da es eine so geringe Dichte hat, die die Röntgenbeobachtungen laut Aussage besonders wichtig machte.

Die Forscher hinter der neuen Studie untersuchten einen Bereich, in dem die Dichte des Gases noch geringer ist, entfernt vom Zentrum der Haufengalaxie. Dort mussten die Teilchen des heißen Gases rund 100.000 Lichtjahre weit reisen, um miteinander zu interagieren. Diese lange Reise ermöglichte es dem Chandra-Röntgenobservatorium, die Teilchen zu untersuchen.

'Vielleicht ist einer der überraschendsten Aspekte, dass wir Physik auf Skalen untersuchen konnten, die für die Wechselwirkungen zwischen atomaren Teilchen in einem 320 Millionen Lichtjahre entfernten Objekt relevant sind', sagte Alexander Schekochihin, theoretischer Physiker an der Universität Oxford und Co- Autor der Studie, sagte in einer Erklärung. 'Solche Beobachtungen eröffnen eine großartige Gelegenheit, Galaxienhaufen als Laboratorien zu nutzen, um grundlegende Eigenschaften von heißem Gas zu untersuchen.'



Die Beobachtung der Viskosität von heißem Gas ermöglicht es Wissenschaftlern, mehr über die Dynamik zwischen Galaxienhaufen wie Kollisionen und Verschmelzungen zu erfahren.

Die Studie wurde am 17. Juni in Nature Astronomy veröffentlicht.

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