Chandra agarra la honda durante el impacto.

Cuando los titanes espaciales (cúmulos de galaxias) chocan, pueden suceder cosas extraordinarias. Un nuevo estudio que utiliza el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA examina las consecuencias después de la colisión de dos cúmulos de galaxias.

Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del universo que se mantienen unidas por la gravedad y contienen cientos o incluso miles de individuos. galaxias Sumergido en océanos gigantes de gases sobrecalentados. a cúmulos de galaxiasLa materia natural, como los átomos que forman las estrellas, los planetas y todo lo que hay en la Tierra, se encuentra principalmente en forma de estrellas y gases calientes. La masa del gas intergaláctico caliente es mucho mayor que la masa de las estrellas en todas las galaxias. Esta materia normal en el cúmulo está unida por la atracción gravitacional de una masa mayor de materia oscura.

Debido a las enormes masas y velocidades involucradas, las colisiones y fusiones entre grupos de galaxias son algunos de los eventos más energéticos del universo.

En un nuevo estudio del cúmulo de galaxias Abell 1775, que se encuentra a unos 960 millones de años luz de la Tierra, un equipo de astrónomos dirigido por Andrea Botion de la Universidad de Leiden en los Países Bajos anuncia que han encontrado un patrón en espiral en los datos de rayos X de Chandra. . Estos hallazgos apuntan a un pasado turbulento para el grupo.

Cuando hay una colisión entre dos grupos de galaxias de diferentes tamaños, el bloque más pequeño comenzará a atravesar al grupo más grande. (Debido a su masa superior, la masa más grande tiene la ventaja en lo que respecta a la atracción gravitacional). A medida que la masa más pequeña se mueve, el gas caliente se elimina por fricción. Esto deja una cola, o cola, que corre detrás del bloque. Después de que el centro de masa más pequeño pasa por el centro de masa más grande, el gas en la cola comienza a encontrar menos resistencia y pasa por alto su centro de grupo. Esto puede hacer que la cola se «hunda» mientras vuela hacia un lado y se curva a medida que se aleja del centro del grupo.

Los últimos datos de Chandra contienen evidencia, incluido el brillo de los rayos X y las temperaturas que representan, de una de estas colas curvas de «tirachinas». Estudios previos de Abell 1775 con Chandra y otros telescopios indicaron, pero no confirmaron, que hay una colisión en curso en este sistema.

Una nueva imagen de Abell 1775 contiene rayos X de Chandra (azul), datos ópticos del telescopio Pan-STARRS en Hawái (azul, amarillo y blanco) y datos de radio de LOw Frequency ARray (LOFAR) en los Países Bajos ( rojo). La cola en esta imagen se denota junto con una región de gas con un borde curvo, llamado «frente frío», que es mucho más denso y frío que el gas al que se bombea. Tanto la cola como la frente fría se curvan en la misma dirección, creando una apariencia en espiral. Una imagen etiquetada separada muestra el campo de visión de los datos de Chandra.

Los astrónomos encontraron previamente que Abell 1775 contiene un chorro masivo y una fuente de radio, que también se muestra en esta nueva imagen compuesta. Este chorro está impulsado por un agujero negro supermasivo en una gran galaxia elíptica en el centro del cúmulo. Nuevos datos de LOFAR y el radiotelescopio gigante de Metrewave (GMRT) en India revelan que el avión de radio tiene en realidad 2,6 millones de años luz de largo. Eso es aproximadamente el doble de lo que los astrónomos pensaban anteriormente, lo que la convierte en una de las más largas observadas en un grupo de galaxias. La estructura del avión cambia abruptamente cuando cruza hacia el gas menos denso en la parte superior de la imagen, a través del borde del frente frío, lo que significa que la colisión lo afectó.

Según el nuevo estudio, los movimientos de gas dentro de la masa podrían ser responsables de otras estructuras detectadas al observar Abell 1775 en ondas de radio, como dos hebras ubicadas cerca del origen del chorro (una de las cuales se nombra). Los datos de LOFAR y Chandra también permitieron a los investigadores estudiar con gran detalle los fenómenos que contribuyen a la aceleración de los electrones tanto en el chorro de esta galaxia como a la emisión de radio cerca del centro de masa más grande.

Hay una explicación alternativa para la apariencia de la masa. A medida que un grupo pequeño se acerca a una masa más grande, el gas denso y caliente del grupo más grande será atraído gravitacionalmente hacia él. Después de que la masa más pequeña pasa por el centro de la otra masa, la dirección de movimiento del gas de la masa se invierte, retrocediendo hacia el centro de masa. El gas de racimo se mueve a través del centro nuevamente y «rueda» hacia adelante y hacia atrás, similar al vino que fluye hacia un vaso cortado lateralmente. El gas que escapa termina en un patrón helicoidal porque la colisión entre los dos grupos fue descentrada.

El equipo de Button favorece el escenario de la cola de la honda, pero un grupo separado de astrónomos dirigido por Dan Hu de la Universidad Jiao Tong de Shanghai en China favorece la interpretación escasa basada en datos de Chandra y XMM-Newton de la ESA. Tanto la honda como la escalada implican una colisión entre dos grupos de galaxias. Eventualmente, los dos grupos se fusionarán completamente entre sí para formar una galaxia más grande. reunión.

Se necesitan más observaciones y modelos de Abell 1775 para ayudar a elegir entre estos dos escenarios.

Un artículo que describe los resultados ha sido publicado por el equipo de Botion en la revista Astronomía y astrofísica y el Disponible en linea. Un trabajo separado sobre la teoría de la «represión» dirigido por Dan Hu ha sido aceptado para su publicación en The Revista astrofísica مجلة Él también Disponible en linea.