Abell 1033, surgiendo de sus cenizas.

Los datos de Chandra sugieren que una colisión gigante provoca "Radio Phoenix".

Imagen compuesta de Abell 1033 en distintas longitudes de onda: rayos X, radio, luz visible, mapa de densidad.

Los astrónomos han encontrado evidencia de una nube de electrones apagada "volviendo a la vida", al igual que el mítico ave fénix, después de que dos racimos de galaxias chocaran. Este "radio-fénix", llamado así porque los electrones de alta energía irradian principalmente a las frecuencias de radio, se encuentra en Abell 1033. El sistema se encuentra a unos 1.600 millones de años luz de la Tierra.

Mediante la combinación de datos del Observatorio de Rayos X de Chandra de la NASA, del Telescopio de Síntesis de Westerbork en los Países Bajos, del Very Large Array (VLA) de Karl Jansky de NSF y del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), los astrónomos pudieron recrear la narrativa científica detrás de esta intrigante historia cósmica de la radio fénix.

Abell 1033 etiquetado.

Los racimos de galaxias son las estructuras más grandes del Universo unidas por la gravedad. Se componen de cientos o incluso miles de galaxias individuales, materia oscura no vista y enormes depósitos de gas caliente que brillan con luz de rayos X. La comprensión de cómo crecen los cúmulos es fundamental para el seguimiento de cómo el Universo en sí evoluciona con el tiempo.

Los astrónomos creen que el agujero negro supermasivo cerca del centro de Abell 1033 estalló en el pasado. Las corrientes de electrones de alta energía llenaron una región cientos de miles de años luz a través y produjeron una nube de emisión de radio brillante. Esta nube se desvaneció durante un período de millones de años a medida que los electrones perdían energía y la nube se expandía.

El phoenix de radio emergió cuando otro racimo de galaxias se estrelló en el racimo original, enviando ondas de choque a través del sistema. Estas ondas de choque, similares a los auges sónicos producidos por chorros supersónicos, pasaron a través de la nube latente de electrones. Las ondas de choque comprimieron la nube y re-energizaron los electrones, lo que hizo que la nube brille de nuevo en las frecuencias de radio.

Imagen de autor de Chandra.

Un nuevo retrato de este radiofenix es capturado en esta imagen de múltiples longitudes de onda de Abell 1033. Los rayos X de Chandra están en rosa y los datos de radio del VLA son de color verde. La imagen de fondo muestra las observaciones ópticas del SDSS. Un mapa de la densidad de las galaxias, hecho a partir del análisis de datos ópticos, se ve en azul.

Los datos de Chandra muestran el gas caliente en los racimos, que parece haber sido perturbado durante la misma colisión que causó la re-ignición de la emisión de radio en el sistema. El pico de la emisión de rayos X se ve al sur (parte inferior) del grupo, tal vez porque el núcleo denso de gas en el sur está siendo despojado por el gas circundante a medida que se mueve. El grupo en el norte puede no haber entrado en la colisión con un núcleo denso, o tal vez su núcleo se interrumpió significativamente durante la fusión. En el lado izquierdo de la imagen, una galaxia llamada de radio de cola de gran angular brilla en ondas de radio. Los lóbulos del plasma eyectados por el agujero negro supermasivo en su centro están doblados por la interacción con el gas del racimo mientras la galaxia se mueve a través de él.

Los astrónomos piensan que están viendo la radio phoenix poco después de haber renacido, ya que estas fuentes se desvanecen muy rápidamente cuando se encuentra cerca del centro del racimo, ya que éste se encuentra en Abell 1033. Debido a la intensa densidad, presión y campos magnéticos cerca. El centro de Abell 1033, un fénix de radio sólo se espera que dure unas decenas de millones de años.

El Telescopio Sloan Digital Sky Survey de 2.5 metros.
Crédito: Fermilab Visual Media Services

Un papel que describe estos resultados fue publicado en un número reciente de los avisos mensuales de la sociedad astronómica real y un preprint está  disponible en línea.

Autores del estudio:
Francesco de Gasperin de la Universidad de Hamburgo, Alemania; Georgiana Ogrean y Reinout van Weeren del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica; William Dawson del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California; Marcus Brüggen y Annalisa Bonafede de la Universidad de Hamburgo, Alemania, y Aurora Simionescu de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón en Sagamihara, Japón.

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo.

Crédito:

Rayos X: NASA / CXC / Univ de Hamburgo / F. De Gasperin et al; 

Óptica: SDSS; 

Radio: NRAO / VLA

Publicado en Chandra el 26 de agosto del 2.015.