För första gången, astronomer har hittat två gigantiska galaxhopar som precis håller på att kollidera. Denna observation kan ses som en saknad "pusselbit" i vår förståelse av strukturbildningen i universum, eftersom storskaliga strukturer – som galaxer och galaxhopar – tros växa genom kollisioner och sammanslagningar. Resultatet publicerades i Natur astronomi .

Galaxhopar är de största kända bundna objekten och består av hundratals galaxer som var och en innehåller hundratals miljarder stjärnor. Ända sedan Big Bang, dessa föremål har vuxit genom att kollidera och smälta samman med varandra. På grund av deras stora storlek, med diametrar på några miljoner ljusår, dessa kollisioner kan ta ungefär en miljard år att slutföra. Efter att dammet har lagt sig, de två kolliderande klustren kommer att ha gått samman till ett större kluster.

Eftersom sammanslagningsprocessen tar mycket längre tid än en mänsklig livstid, vi ser bara ögonblicksbilder av de olika stadierna av dessa kollisioner. Utmaningen är att hitta kolliderande kluster som precis är i fasen av att först röra varandra. I teorin, detta stadium har en relativt kort varaktighet och är därför svårt att hitta. Det är som att hitta en regndroppe som bara rör vid vattenytan på ett fotografi av en damm under en regnskur. Självklart, en sådan bild skulle visa många fallande droppar och krusningar på vattenytan, men bara några få droppar på väg att smälta samman med dammen. Liknande, astronomer hittade många enkla kluster och sammanslagna kluster med utgående krusningar som indikerar en tidigare kollision, men hittills inga två kluster som precis är på väg att röra varandra.

Ett internationellt team av astronomer har nu meddelat upptäckten av två kluster på gränsen till att kollidera. Detta gjorde det möjligt för astronomer att testa sina datorsimuleringar, som visar att under de första ögonblicken skapas en chockvåg mellan klustren och färdas ut vinkelrätt mot den sammanslagna axeln. "Dessa kluster visar de första tydliga bevisen för denna typ av fusionschock, " säger första författaren Liyi Gu från RIKENs nationella vetenskapsinstitut i Japan och SRON Netherlands Institute for Space Research. "Chocken skapade ett bältesområde med 100 miljoner graders gas mellan klustren, som förväntas sträcka sig upp till eller till och med gå bortom gränsen för jätteklustren. Därför har den observerade chocken en enorm inverkan på utvecklingen av galaxhopar och storskaliga strukturer."

Astronomer planerar att samla in fler "ögonblicksbilder" för att i slutändan bygga upp en kontinuerlig modell som beskriver utvecklingen av klustersammanslagningar. SRON-forskaren Hiroki Akamatsu:"Fler fusionskluster som detta kommer att hittas av eROSITA, ett röntgenuppdrag som kommer att lanseras i år. Två andra kommande röntgenuppdrag, XRISM och Athena, kommer att hjälpa oss att förstå vilken roll dessa kolossala sammanslagningschocker spelar i strukturbildningens historia."

Liyi Gu och hans medarbetare studerade det kolliderande paret under en observationskampanj, utförs med tre röntgensatelliter (ESA:s XMM-Newton-satellit, NASA:s Chandra-satellit, och JAXAs Suzaku-satellit) och två radioteleskop (lågfrekvensarrayen, ett europeiskt projekt som leds av Nederländerna, och Giant Metrewave Radio Telescope som drivs av National Center for Radio Astrophysics of India).