How big is Abell 2029?

Abell 2029 to duża gromada galaktyk w gwiazdozbiorze Panny, w odległości około 1 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Ma około 12,5 miliona lat świetlnych średnicy, licząc do granicy, wewnątrz której gromada ustabilizowała się pod wpływem własnej grawitacji. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów.

Rozmiar

Gromada galaktyk nie ma krawędzi. Jej galaktyki, gorący gaz i ciemna materia stopniowo rzedną, a z zewnątrz wciąż opada na nią kolejna materia. Dlatego astronomowie mierzą gromadę do standardowej granicy, zwanej promieniem wirialnym. Wewnątrz tej granicy gaz gromady osiągnął równowagę pod wpływem grawitacji, a na zewnątrz materia wciąż opada w stronę gromady.

W 2012 roku Stephen Walker i współpracownicy użyli satelity rentgenowskiego Suzaku, by zmapować gorący gaz gromady aż do tej granicy. Określili promień na około 1,9 megaparseka, przy czym megaparsek to około 3,26 miliona lat świetlnych. Przegląd galaktyk gromady z 2019 roku, wykonany przez Jubee Sohna i współpracowników, przyjmuje niemal ten sam promień. Z tego wynika, że gromada ma około 12,5 miliona lat świetlnych średnicy, z niepewnością mniejszą niż 1 milion lat świetlnych w każdą stronę.

Materia sięga znacznie dalej niż ta granica. W otaczającym obszarze, gdzie galaktyki wciąż opadają w stronę gromady, zespół Sohna znalazł galaktyki należące do gromady nawet w odległości około 29 milionów lat świetlnych od środka, mierzonej w rzucie na niebo, a nie wzdłuż linii widzenia.

Porównania rozmiarów

Abell 2029 jest około 125 razy szersza niż dysk Drogi Mlecznej, który ma około 100 000 lat świetlnych średnicy.
Gdyby Drogę Mleczną zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, Abell 2029 miałaby około 30 metrów szerokości.
Szerokość Abell 2029 jest około pięciokrotnie większa niż odległość od Drogi Mlecznej do Galaktyki Andromedy, która wynosi około 2,5 miliona lat świetlnych.
Słabe halo IC 1101, olbrzymiej galaktyki w centrum gromady, ma rozpiętość około 4 milionów lat świetlnych, czyli około jednej trzeciej szerokości gromady.

Z czego składa się gromada

Abell 2029 zawiera ponad tysiąc galaktyk: w przeglądzie Sohna naliczono 1215 galaktyk należących do gromady i do grup, które na nią opadają. Najjaśniejsza z nich to IC 1101, położona w centrum. Wraz z Abell 2033, Abell 2028 i Abell 2066 gromada Abell 2029 tworzy niewielką supergromadę.

Między galaktykami znajduje się rozległy obłok gazu rozgrzanego do około 90 milionów stopni Celsjusza, tak gorącego, że świeci w promieniowaniu rentgenowskim. Zespół Walkera szacuje, że łączna masa wewnątrz promienia wirialnego jest około 800 bilionów razy większa od masy Słońca. Gorący gaz stanowi około jednej szóstej tej masy w pobliżu granicy. Większość reszty to ciemna materia, niewidoczna forma materii, wykrywana dzięki swojej grawitacji.

Spokojna gromada z burzliwą przeszłością

Abell 2029 bywa opisywana jako „najbardziej zrelaksowana gromada we Wszechświecie”, ponieważ jej gorący gaz wygląda na gładki i niezaburzony. W 2026 roku najgłębsza dotąd obserwacja rentgenowska tej gromady, wykonana za pomocą Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra NASA, pokazała, że gromada nie zawsze była spokojna.

Obrazy z Chandry przedstawiają spiralę gazu sięgającą około 2 milionów lat świetlnych od centrum. Badacze uważają, że spirala powstała, gdy mniejsza gromada, o masie około jednej dziesiątej masy Abell 2029, zderzyła się z Abell 2029 około 4 miliardów lat temu. Zderzenie sprawiło, że gaz gromady zaczął się przelewać na jedną stronę, jak wino zawirowane w kieliszku.

Gromada wciąż rośnie. Dwie mniejsze grupy galaktyk, Abell 2033 i grupa położona na południe od gromady, opadają w jej stronę i oczekuje się, że połączą się z nią w ciągu kilku miliardów lat.