Een internationaal team van onderzoekers, waaronder Aurora Simionescu (SRON / UL), heeft negen botsingen in kaart gebracht tussen clusters van sterrenstelsels. De botsingen vonden zeven miljard jaar geleden plaats en konden worden waargenomen omdat ze deeltjes versnellen tot grote snelheden. Het is voor het eerst dat botsingen van zulke verre clusters zijn bestudeerd. Publicatie in Nature Astronomy.
Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste structuren in het heelal. Ze bestaan uit soms duizenden sterrenstelsels met elk miljarden sterren. Als zulke clusters samensmelten dan versnellen de elektronen die zich ertussenin bevinden tot bijna de lichtsnelheid. Ze zenden vervolgens radiostraling uit als ze in contact komen met magneetvelden binnen de clusters.
acht uur belichtingstijd per cluster
Tot nu toe waren telescopen niet sterk genoeg om de radiostraling van botsende clusters op zeven miljard lichtjaar waar te nemen. Maar dankzij het Nederlands-Europese netwerk van aan elkaar geschakelde LOFAR-antennes en een ‘belichtingstijd’ van acht uur per cluster konden de onderzoekers voor het eerst gedetailleerde gegevens verzamelen.
sterke magneetvelden
Uit de gegevens blijkt onder meer dat de radiostraling veel helderder is dan gedacht. Verder blijken de magneetvelden in de verre clusters ongeveer net zo sterk als in eerder onderzochte nabije clusters. Volgens medeauteur en magneetveld-expert Gianfranco Brunetti (INAF-Bologna) was dat onverwacht: ‘We weten nog niet hoe die magneetvelden zo sterk kunnen zijn in een nog jong heelal, maar door ons onderzoek komen we wel dichter bij een oplossing. We hopen dat toekomstige waarnemingen aan verre clusters meer inzicht geven.’
Volgens de huidige theorie versnellen de deeltjes door turbulente wervelingen. Onderzoeksleider Gabriella Di Gennaro, promovenda aan de Universiteit Leiden voegt toe: ‘We denken dan ook dat de turbulentie en de wervelingen die bij de botsingen ontstaan, sterk genoeg zijn om de deeltjes ook in het jonge heelal te versnellen.’