How big is Abell 2029?

Abell 2029, Dünya’dan yaklaşık 1 milyar ışık yılı uzaklıkta, Başak takımyıldızında yer alan büyük bir gökada kümesidir. Yaklaşık 12,5 milyon ışık yılı genişliğindedir; bu ölçü, kümenin kendi kütle çekimi altında dengeye oturduğu bölgenin sınırına kadar alınmıştır. Bir ışık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği uzaklıktır ve yaklaşık 9,46 trilyon kilometreye eşittir.

Boyut

Bir gökada kümesinin kesin bir kenarı yoktur. Gökadaları, sıcak gazı ve karanlık maddesi yavaş yavaş seyrekleşir, dışarıdan da sürekli yeni madde düşer. Bu yüzden gökbilimciler bir kümeyi, viriyal yarıçap denen standart bir sınıra kadar ölçer. Bu sınırın içinde kümenin gazı kütle çekimi altında dengeye oturmuştur; sınırın dışında ise madde hâlâ kümeye doğru düşmektedir.

2012’de Stephen Walker ve çalışma arkadaşları, kümenin sıcak gazının haritasını bu sınıra kadar çıkarmak için Suzaku X-ışını uydusunu kullandı. Viriyal yarıçapı yaklaşık 1,9 megaparsek olarak belirlediler; bir megaparsek yaklaşık 3,26 milyon ışık yılıdır. Jubee Sohn ve çalışma arkadaşlarının 2019’da kümenin gökadaları üzerine yaptığı bir tarama da neredeyse aynı yarıçapı kullanıyor. Buna göre küme yaklaşık 12,5 milyon ışık yılı genişliğindedir. Bu değerin belirsizliği her iki yönde de 1 milyon ışık yılından azdır.

Madde bu sınırın çok ötesine uzanır. Gökadaların hâlâ kümeye doğru düştüğü çevre bölgede Sohn’un ekibi, görüş doğrultusu boyunca değil gökyüzü düzleminde ölçüldüğünde, merkezden yaklaşık 29 milyon ışık yılı uzaklığa kadar üye gökadalar buldu.

Boyut karşılaştırmaları

Abell 2029, Samanyolu’nun diskinin yaklaşık 125 katı genişliğindedir; bu disk yaklaşık 100.000 ışık yılı genişliğindedir.
Samanyolu bir basketbol topu büyüklüğüne küçültülse, Abell 2029 yaklaşık 30 metre genişliğinde olurdu.
Kümenin genişliği, Samanyolu’ndan Andromeda Gökadası’na olan uzaklığın yaklaşık beş katıdır; bu uzaklık yaklaşık 2,5 milyon ışık yılıdır.
Kümenin merkezindeki dev gökada IC 1101’in sönük halesi yaklaşık 4 milyon ışık yılı genişliğindedir; bu, kümenin genişliğinin yaklaşık üçte biridir.

Kümenin yapısı

Abell 2029’da binden fazla gökada bulunur: Sohn’un taraması, kümede ve kümeye doğru düşen gruplarda 1.215 üye gökada saydı. En parlak olanı, merkezdeki IC 1101’dir. Abell 2033, Abell 2028 ve Abell 2066 ile birlikte Abell 2029 küçük bir süperküme oluşturur.

Gökadaların arasında, yaklaşık 90 milyon santigrat dereceye ısınmış geniş bir gaz bulutu bulunur; bu bulut X-ışınlarında parlayacak kadar sıcaktır. Walker’ın ekibi, viriyal yarıçapın içindeki toplam kütlenin Güneş’in kütlesinin yaklaşık 800 trilyon katı olduğunu tahmin ediyor. Sınır yakınında bu kütlenin yaklaşık altıda biri sıcak gazdır. Geri kalanın çoğu karanlık maddedir. Karanlık madde, kütle çekimiyle saptanan, görünmeyen bir madde türüdür.

Sakin bir küme ve çalkantılı geçmişi

Abell 2029 için bazen “Evren’deki en durgun küme” denir; çünkü sıcak gazı düzgün ve bozulmamış görünür. NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’yle 2026’da yapılan, bu küme için şimdiye kadarki en derin X-ışını gözlemi, kümenin her zaman sakin olmadığını gösterdi.

Chandra görüntüleri, merkezden yaklaşık 2 milyon ışık yılı uzaklığa kadar uzanan sarmal biçimli bir gaz yapısı gösteriyor. Araştırmacılar bu sarmalın, kütlesi Abell 2029’un yaklaşık onda biri olan daha küçük bir kümenin yaklaşık 4 milyar yıl önce Abell 2029’la çarpışmasıyla oluştuğunu düşünüyor. Çarpışma, kümenin gazının bir yana savrulmasına yol açtı; tıpkı kadehte döndürülen şarap gibi.

Küme hâlâ büyüyor. Daha küçük iki gökada grubu, yani Abell 2033 ve güneydeki bir grup, kümeye doğru düşüyor ve birkaç milyar yıl içinde kümeyle birleşmeleri bekleniyor.