Abell 2142 je obrovská, rentgenově zářící kupa galaxií v souhvězdí Corona Borealis. Je výsledkem probíhajícího splynutí dvou kup galaxií. Spojená hvězdokupa má průměr šest milionů světelných let, obsahuje stovky galaxií a dostatek plynu na vytvoření tisíce dalších. Jedná se o "jeden z nejhmotnějších objektů ve vesmíru".
Co v kupě vidíme a proč září rentgenově
Hlavní zdroj rentgenového záření v Abell 2142 je velmi horký mezihvězdný plyn (intracluster medium, ICM) vyplňující prostor mezi galaxiemi. Tento plyn má teplotu řádu desítek milionů stupňů a září především díky termálnímu bremsstrahlungu (brzdnému záření) a emisním čarám těžších prvků. Plyn obsahuje většinu baryonické hmoty kupy a představuje zásobárnu materiálu, ze kterého by teoreticky mohly vzniknout nové galaxie, pokud by se ochladil a zkondenzoval.
Průběh splynutí a dynamika
Abell 2142 vznikla spojením dvou (a možná více) menších kup galaxií. Během tohoto procesu dochází k silnému ohřevu plynu, vzniku rázových vln a k formování tzv. studených front – ostrých rozhraní mezi oblastmi různé hustoty a teploty plynu. Tyto struktury poprvé detailně zobrazil rentgenový dalekohled Chandra, což přispělo k porozumění tomu, jak se energie při splynutí distribuuje v prostoru kupy.
Pozorování a přístroje
Abell 2142 byla studována mnoha teleskopy v různých oborech spektra. Rentgenová data (např. z ROSAT, Chandra a XMM-Newton) ukázala strukturu horkého plynu a přítomnost studených front. Optická pozorování mapují rozložení galaxií, určují jejich rychlosti a pomáhají odhadovat hmotnost kupy. Radiové a infračervené snímky doplňují informace o aktivitě v centrech některých galaxií (např. o aktivních galaktických jádrech).
Význam pro kosmologii a fyziku
Jako jedna z nejhmotnějších známých kup je Abell 2142 důležitým objektem pro studium formování velkorozměrové struktury vesmíru, fyziky plazmatu a vlastností temné hmoty. Srovnáním rozložení hmoty (z gravitačního čočkování a dynamiky galaxií) s rozložením horkého plynu lze zjišťovat, jak se různé složky kupy chovají při srážkách a jak se přenáší energie v mezihvězdném prostředí.
Rozměry a vzdálenost
Abell 2142 zabírá několik milionů světelných let a obsahuje stovky jednotlivých galaxií, včetně několika velmi jasných eliptických galaxií v centru. Nachází se ve velké vzdálenosti od nás — v kosmickém měřítku jde o objekt vzdálený řádově stovky milionů až miliardy světelných let — a její celková hmotnost se odhaduje na hodnoty typické pro největší kupy, tedy kolem jednoho a více bilionů (10^15) hmotností Slunce.
Studium Abell 2142 tedy poskytuje cenné informace o tom, jak se galaxie a hmotné struktury vyvíjejí, jak se chová horký mezihvězdný plyn při obrovských srážkách a jak se v takto extrémních podmínkách projevuje temná hmota.
