Chandra atrapa una honda durante una colisión

Cuando los gigantes del universo, o los cúmulos de galaxias, chocan, puede suceder algo inusual. Un nuevo estudio que utiliza el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA examina los efectos de dos cúmulos de galaxias después de la colisión.

Un cúmulo de galaxias es la estructura más grande del universo organizada por gravedad, que contiene cientos o miles de individuos. Galaxia Sumergido en un inmenso mar de gas sobrecalentado. cúmulo de galaxiasLa materia común, como las estrellas, los planetas y los átomos que componen todo en la Tierra, se encuentran principalmente en forma de gases y estrellas calientes. La masa de gas caliente entre galaxias es mucho mayor que la masa de estrellas en todas las galaxias. Esta materia normal está limitada dentro del cúmulo por la gravedad de la materia oscura más grande.

Las colisiones y fusiones entre cúmulos de galaxias son uno de los eventos más energéticos del universo, debido a la enorme masa y velocidad involucradas.

En un nuevo estudio del cúmulo de Abel de 1775, a unos 960 millones de años luz de la Tierra, un equipo de astrónomos dirigido por Andrea Botteon de la Universidad de Leiden en los Países Bajos creó un patrón en espiral en los datos de rayos X de Chandra. Anunció que fue encontrado. Estos resultados sugieren una interrupción del clúster en el pasado.

Cuando dos grupos de diferentes tamaños chocan, el grupo más pequeño comienza a pasar a través del grupo más grande. (Debido a su excelente masa, los grupos grandes dominan en términos de atracción). A medida que pasan los grupos pequeños, la fricción elimina los gases calientes. Esto deja una estela o cola detrás del racimo. Después de que el centro del grupo más pequeño pasa por el centro del grupo más grande, el gas en la cola comienza a volverse menos resistente y va más allá del centro del grupo. Esto hace que la cola se «pachinko» cuando vuela hacia los lados y puede doblarse a medida que se aleja del centro del grupo.

Los datos más recientes de Chandra incluyen evidencia de una de estas colas de pachinko curvas, como el brillo de los rayos X y la temperatura que representan. Un estudio anterior de Abel 1775 con Chandra y otros telescopios sugirió que había una colisión en curso con este sistema, pero no lo confirmó.

Las nuevas imágenes de Abell 1775 incluyen rayos X de Chandra (azul), datos ópticos del telescopio Hawaii Panstars (azul, amarillo, blanco) y datos de radio del ARray de baja frecuencia holandés (LOFAR). Masu (rojo). En esta imagen, la cola está etiquetada con una región de gas con bordes curvos, llamada «frente frío». Esta área es más densa y fría que el gas que se cultiva. La cola y el frente frío se curvan en la misma dirección, creando una apariencia en espiral. Otra imagen etiquetada muestra la visualización de los datos de Chandra.

Los astrónomos ya habían descubierto que Abell 1775 contiene un enorme chorro y una fuente de radio. Esto también se ve en esta nueva imagen compuesta. El 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 chorro de radio tiene en realidad 2,6 millones de años luz de largo. Eso es casi el doble de lo que los astrónomos habían pensado anteriormente, lo que lo convierte en uno de los más largos jamás observados en un cúmulo de galaxias. La estructura del chorro cambia rápidamente a medida que cruza el borde del frente frío y atraviesa el gas de baja densidad en la parte superior de la imagen. Eso significa que la colisión afectó al avión.

Según un nuevo estudio, el movimiento de gas dentro del cúmulo se detectó observando Abell 1775 en ondas de radio como dos filamentos cercanos al origen del chorro (uno de los cuales está etiquetado). Podría ser la causa de la estructura. 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 con los chorros de esta galaxia como con la radiación de radio cerca del centro de cúmulos más grandes. ..

Hay otra explicación para la aparición del clúster. Cuando un cúmulo pequeño se acerca a un cúmulo grande, la gravedad atrae el gas denso y caliente del cúmulo grande hacia él. Después de que el grupo más pequeño pasa por el centro del otro grupo, el gas en el grupo se mueve en la dirección opuesta y regresa hacia el centro del grupo. El gas del racimo se mueve nuevamente en el centro y «rebota» hacia adelante y hacia atrás. Esto es lo mismo que el vino salpicando en un vaso apretado a un lado. El gas disperso tiene un patrón en espiral porque la colisión entre los dos cúmulos ha sido descentrada.

Si bien el equipo de Botteon apoya el escenario de la cola de pachinko, otro grupo de astrónomos dirigido por Danfu en la Universidad Jiao Tong en Shanghai, China, respalda la explicación de la honda basada en datos de Chandra y XMM-Newton de la ESA. Yo voy. Tanto los escenarios de tirachinas como de chapoteos implican colisiones entre dos cúmulos de galaxias. Eventualmente, los dos cúmulos se fusionarán a la perfección entre sí para formar una única galaxia más grande. Reunirse..

Se requiere observación y modelado adicionales del Abell 1775 para determinar cualquiera de estos dos escenarios.

En la revista se publicó un artículo que explica los resultados del equipo de Botteon. astronomía y astrofísica Y Disponible.. Otro estudio sobre la teoría del «chapoteo», dirigido por Dan Fu, es el Diario astrofísico y otra vez Disponible..