Abell 2142 is een enorme, röntgenheldere melkwegcluster in het sterrenbeeld Corona Borealis. Hij is het resultaat van een lopende fusie tussen twee melkwegclusters. De gecombineerde cluster is zes miljoen lichtjaar groot, bevat honderden sterrenstelsels en genoeg gas om er nog eens duizend te maken. Het is "een van de meest massieve objecten in het heelal".
Eigenschappen van de cluster
Abell 2142 bevat niet alleen veel sterrenstelsels, maar ook een enorme hoeveelheid heet, verdund gas — het zogenaamde intracluster medium (ICM) — dat sterk röntgenlicht uitzendt. Dit gas heeft temperaturen van miljoenen tot enkele tientallen miljoenen graden Celsius (orde van 10^7–10^8 K) en draagt het grootste deel van de baryonische massa van de cluster. De totale massa van Abell 2142 wordt geschat op ongeveer 10^15 zonsmassa's (inclusief donkere materie), wat verklaart waarom de cluster zo veel materie bijeengehouden kan houden en zo helder is in röntgenstraling.
Wat de fusie aantoont
Observaties met röntgensatellieten zoals ROSAT, Chandra en XMM-Newton tonen een verstoorde en onregelmatige gasverdeling, typische aanwijzingen voor een recente of nog steeds lopende samensmelting van twee of meer subclusters. Een van de meest opvallende kenmerken van Abell 2142 zijn de zogenaamde "koudefronten" (cold fronts) — scherpe grenzen in dichtheid en temperatuur in het gas die ontstaan wanneer koelere, compacte gasdelen van een samenvoegende subcluster door het warmere omringende gas bewegen. Deze structuren werden duidelijk zichtbaar in hoge-resolutiebeelden van Chandra en leverden belangrijke inzichten in de dynamica van clusterfusies.
Radio-, optische- en lensobservaties
Naast röntgenwaarnemingen zijn er ook radio- en optische studies van Abell 2142. In het radio-bereik is diffuse straling waargenomen die samenhangt met turbulentie en het opnieuw versnellen van elektronen tijdens de fusie (een zogenaamde radiohalo). Optische waarnemingen tonen de verdeling en snelheden van individuele sterrenstelsels, waarmee men substructuren en de kinematica van de fusie kan reconstrueren. Gravitationele lensing (vervorming van achtergrondobjecten door de zwaartekracht van de cluster) helpt bovendien om de verdeling van donkere materie te bepalen en bevestigt dat de totale massa veel groter is dan alleen de zichtbare materie.
Waarom Abell 2142 belangrijk is
Abell 2142 is een belangrijk object voor het bestuderen van de fysica van clusterfusies, de eigenschappen van het intracluster gas en de rol van turbulentie en magnetische velden in grote structuren. De combinatie van röntgen-, radio-, optische- en lensgegevens maakt het mogelijk om zowel thermische als niet-thermische processen te onderzoeken en betere schattingen van massa en dynamiek te maken. Daarmee levert Abell 2142 belangrijke informatie over hoe de grootste structuren in het heelal groeien en evolueren.
