How big is Abell 2029?

Abell 2029 är en stor galaxhop cirka 1 miljard ljusår från jorden, i stjärnbilden Jungfrun. Den är cirka 12,5 miljoner ljusår bred, mätt till den gräns inom vilken hopen har stabiliserats av sin egen gravitation. Ett ljusår är den sträcka som ljuset färdas på ett år, cirka 9,46 biljoner kilometer.

Storlek

En galaxhop har ingen kant. Galaxerna, den heta gasen och den mörka materian i en galaxhop blir gradvis glesare, och mer materia faller hela tiden in utifrån. Därför mäter astronomer en galaxhop till en standardgräns som kallas virialradien. Innanför den har hopens gas kommit i jämvikt under gravitationens inverkan, medan materia utanför den fortfarande faller in.

År 2012 använde Stephen Walker och kollegor röntgensatelliten Suzaku för att kartlägga hopens heta gas ut till den gränsen. De satte radien till cirka 1,9 megaparsek, där en megaparsek är cirka 3,26 miljoner ljusår. En undersökning av hopens galaxer från 2019, gjord av Jubee Sohn och kollegor, använder nästan samma radie. Det gör hopen cirka 12,5 miljoner ljusår bred, med en osäkerhet på mindre än 1 miljon ljusår åt vardera hållet.

Materia sträcker sig långt utanför denna gräns. I området runtomkring, där galaxer fortfarande faller in mot hopen, hittade Sohns forskargrupp medlemsgalaxer så långt bort som cirka 29 miljoner ljusår från mitten, mätt tvärs över himlen i stället för längs synlinjen.

Storleksjämförelser

Abell 2029 är ungefär 125 gånger så bred som Vintergatans skiva, som är cirka 100 000 ljusår i diameter.
Om Vintergatan förminskades till storleken av en basketboll, skulle Abell 2029 vara cirka 30 meter bred.
Abell 2029 är ungefär fem gånger så bred som avståndet från Vintergatan till Andromedagalaxen, cirka 2,5 miljoner ljusår.
Den svaga halon runt IC 1101, jättegalaxen i hopens mitt, sträcker sig över cirka 4 miljoner ljusår, ungefär en tredjedel av hopens bredd.

Vad galaxhopen består av

Abell 2029 innehåller fler än tusen galaxer: i Sohns undersökning räknades 1 215 medlemsgalaxer i hopen och i de grupper som faller in mot den. Den ljusstarkaste är IC 1101, i mitten. Tillsammans med Abell 2033, Abell 2028 och Abell 2066 bildar Abell 2029 en liten superhop.

Mellan galaxerna finns ett enormt gasmoln som har värmts upp till ungefär 90 miljoner grader Celsius, tillräckligt hett för att lysa i röntgenstrålning. Walkers forskargrupp uppskattar att den totala massan innanför virialradien är ungefär 800 biljoner gånger solens massa. Den heta gasen utgör ungefär en sjättedel av massan nära gränsen. Det mesta av resten är mörk materia, en osynlig form av materia som upptäcks genom sin gravitation.

En lugn galaxhop med ett stormigt förflutet

Abell 2029 beskrivs ibland som ”den mest avslappnade galaxhopen i universum”, eftersom hopens heta gas ser jämn och ostörd ut. År 2026 visade den djupaste röntgenobservationen av hopen som hittills gjorts, med NASA:s röntgenobservatorium Chandra, att hopen inte alltid har varit lugn.

Bilderna från Chandra visar en spiral av gas som sträcker sig cirka 2 miljoner ljusår från mitten. Forskarna tror att spiralen bildades när en mindre galaxhop, med ungefär en tiondel av massan, kolliderade med Abell 2029 för cirka 4 miljarder år sedan. Kollisionen fick hopens gas att skvalpa åt ena sidan, som vin som snurras runt i ett glas.

Hopen växer fortfarande. Två mindre galaxgrupper, Abell 2033 och en grupp i söder, faller in mot den och förväntas smälta samman med den inom några miljarder år.