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Imagen de mosaico XMM con resta de fondo y corrección de exposición del cúmulo de galaxias Abell 3558 en la banda de energía de 0,7 a 1,2 keV. El círculo blanco marca la ubicación de r500 El radio y la línea curva negra muestran la ubicación del frente frío interno. Los dos bordes exteriores recientemente identificados, uno a 600 kpc del núcleo hacia el sureste y el otro a 1,2 Mpc del núcleo hacia el noroeste, están resaltados con flechas. Crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.16222
Astrónomos de la Universidad de Alabama en Huntsville investigaron el cúmulo de galaxias Abell 3558 utilizando la nave espacial XMM-Newton de la ESA. En sus resultados detectaron dos frentes fríos de gran escala en las afueras de este cúmulo. El descubrimiento se informó en un artículo publicado el 30 de agosto en el servidor de preimpresión. arXiv.
Los cúmulos de galaxias contienen hasta miles de galaxias unidas por la gravedad. Son las estructuras gravitacionalmente más grandes conocidas en el universo y pueden servir como excelentes laboratorios para estudiar la evolución de las galaxias y la cosmología.
Con un corrimiento al rojo de 0,048, Abell 3558 es uno de los cúmulos del complejo de cúmulos Abell 3558 ubicado en el supercúmulo Shapley. Tiene una masa de unos 980 billones de masas solares y un radio de unos 5,2 millones de años luz.
Observaciones anteriores de Abell 3558 han encontrado un frente frío a una distancia de aproximadamente 320.000 años luz al noroeste del núcleo del cúmulo. En general, los llamados frentes fríos son marcadas discontinuidades en el brillo de la superficie observadas en imágenes de rayos X, donde la caída en el brillo de la superficie y la densidad del gas va acompañada de un salto en la temperatura del gas, siendo la región más densa más fría que la más enrarecida. región.
Se supone que el frente frío detectado en Abell 3558 se debe a una sacudida a gran escala, inducida por el paso de un pequeño grupo de galaxias, probablemente SC 1327-312, o por una fusión fuera del eje con un sistema más masivo. Un equipo de astrónomos dirigido por Mohammad Mirakhor analizó imágenes de archivo XMM-Newton de Abell 3558 para arrojar más luz sobre este frente frío, lo que resultó en el descubrimiento de dos nuevas características de este tipo.
Los investigadores identificaron dos discontinuidades abruptas del brillo de la superficie en radios de gran escala fuera del núcleo de Abell 3558 que no habían sido reportadas previamente. Uno de ellos se encuentra aproximadamente a 2 millones de años luz del núcleo del cúmulo, al sureste, y el otro se encuentra aproximadamente a 4 millones de años luz del núcleo del cúmulo, al noroeste.
El análisis espectral confirmó que estas dos discontinuidades son en realidad frentes fríos a gran escala. Basándose en los datos recopilados, los astrónomos estiman que el frente frío en dirección sureste tiene alrededor de 8.500 millones de años.
El descubrimiento realizado por el equipo de Mirakhor convierte a Abell 3558 en uno de los pocos cúmulos de galaxias que albergan tres o más frentes fríos. Además, el frente frío más externo resultó ser uno de los frentes fríos más distantes jamás observados en un cúmulo de galaxias, estando ubicado a una distancia mayor del núcleo que la mayoría de los frentes fríos a gran escala observados en cúmulos de galaxias.
Según los autores del artículo, su descubrimiento sugiere que el chapoteo puede extenderse mucho más allá del radio de enfriamiento de un cúmulo de galaxias, lo que significa que es un fenómeno que afecta a todo el cúmulo.
Mas informaciones:
MS Mirakhor et al, Dos frentes fríos a gran escala en la periferia del cúmulo de galaxias Abell 3558, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.16222
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