How big is Abell 2029?

Abell 2029 ist ein großer Galaxienhaufen im Sternbild Jungfrau, etwa 1 Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. Er ist etwa 12,5 Millionen Lichtjahre groß, gemessen bis zu der Grenze, innerhalb derer der Haufen unter seiner eigenen Schwerkraft zur Ruhe gekommen ist. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer.

Größe

Ein Galaxienhaufen hat keinen Rand. Seine Galaxien, das heiße Gas und die Dunkle Materie nehmen allmählich ab, und ständig fällt weiteres Material von außen hinzu. Deshalb messen Astronomen einen Haufen bis zu einer standardisierten Grenze, dem sogenannten Virialradius. Innerhalb dieser Grenze hat sich das Gas des Haufens unter der Schwerkraft ins Gleichgewicht gesetzt, während außerhalb noch Materie einfällt.

2012 kartierten Stephen Walker und Kollegen mit dem Röntgensatelliten Suzaku das heiße Gas des Haufens bis zu dieser Grenze. Sie setzten den Radius bei etwa 1,9 Megaparsec an, wobei ein Megaparsec etwa 3,26 Millionen Lichtjahre sind. Eine Untersuchung der Galaxien des Haufens von Jubee Sohn und Kollegen aus dem Jahr 2019 kommt auf nahezu denselben Radius. Damit ist der Haufen etwa 12,5 Millionen Lichtjahre groß, mit einer Unsicherheit von weniger als 1 Million Lichtjahren in beide Richtungen.

Materie reicht weit über diese Grenze hinaus. In der umgebenden Region, in der noch Galaxien auf den Haufen zufallen, fand Sohns Team Mitgliedsgalaxien bis zu etwa 29 Millionen Lichtjahren vom Zentrum entfernt, gemessen über den Himmel und nicht entlang der Sichtlinie.

Größenvergleiche

Abell 2029 ist etwa 125-mal so breit wie die Scheibe der Milchstraße, die etwa 100.000 Lichtjahre breit ist.
Wäre die Milchstraße auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, wäre Abell 2029 etwa 30 Meter groß.
Seine Breite entspricht etwa dem Fünffachen der Entfernung von der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie, etwa 2,5 Millionen Lichtjahre.
Der schwache Halo von IC 1101, der Riesengalaxie im Zentrum des Haufens, erstreckt sich über etwa 4 Millionen Lichtjahre, etwa ein Drittel der Breite des Haufens.

Woraus der Haufen besteht

Abell 2029 enthält mehr als tausend Galaxien: Sohns Untersuchung zählte 1.215 Mitgliedsgalaxien im Haufen und in den auf ihn zufallenden Gruppen. Die hellste ist IC 1101, im Zentrum. Zusammen mit Abell 2033, Abell 2028 und Abell 2066 bildet Abell 2029 einen kleinen Superhaufen.

Zwischen den Galaxien befindet sich eine gewaltige Gaswolke, die auf etwa 90 Millionen Grad Celsius erhitzt ist, heiß genug, um im Röntgenlicht zu leuchten. Walkers Team schätzt die Gesamtmasse innerhalb des Virialradius auf etwa 800 Billionen Sonnenmassen. Heißes Gas macht nahe der Grenze etwa ein Sechstel dieser Masse aus. Der größte Teil des Rests ist Dunkle Materie, eine unsichtbare Form von Materie, die durch ihre Schwerkraft nachgewiesen wird.

Ein ruhiger Haufen mit einer stürmischen Vergangenheit

Abell 2029 wird manchmal als „der entspannteste Galaxienhaufen im Universum“ bezeichnet, weil sein heißes Gas glatt und ungestört wirkt. 2026 zeigte die bisher tiefste Röntgenbeobachtung des Haufens, aufgenommen mit dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, dass er nicht immer ruhig war.

Die Chandra-Aufnahmen zeigen eine Gasspirale, die sich bis etwa 2 Millionen Lichtjahre vom Zentrum entfernt erstreckt. Die Forscher vermuten, dass sie entstand, als vor etwa 4 Milliarden Jahren ein kleinerer Haufen mit etwa einem Zehntel der Masse mit Abell 2029 kollidierte. Durch die Kollision schwappte das Gas des Haufens zu einer Seite, wie Wein, der in einem Glas geschwenkt wird.

Der Haufen wächst noch immer. Zwei kleinere Galaxiengruppen, Abell 2033 und eine Gruppe im Süden, fallen auf ihn zu und werden voraussichtlich innerhalb einiger Milliarden Jahre mit ihm verschmelzen.