Hacer la cabeza o la cola de un paisaje galáctico.

La evolución de las estructuras más grandes del universo.

Imágenes de rayos X e imágenes ópticas de Abell 2142. Los astrónomos han utilizado datos de Chandra para capturar una imagen dramática de una enorme cola de gas caliente. Esta cola se extiende por más de un millón de años luz detrás de un grupo de galaxias que está cayendo en las profundidades de un cúmulo de galaxias aún más grande. El panel izquierdo muestra una vista de campo amplio de todo el sistema, mientras que el derecho es una vista de primer plano del grupo de galaxias que entra. En este compuesto, los datos de Chandra (violeta) se combinaron con datos ópticos (rojo, verde y azul). Descubrimientos como este ayudan a los astrónomos a conocer el entorno y las condiciones bajo las cuales evolucionan las estructuras más grandes del Universo. (Crédito: rayos X: NASA / CXC / Univ. De Ginebra, D. Eckert. Óptico: SDSS proporcionado por CDS a través de Aladin).

Los astrónomos han utilizado datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para capturar una imagen dramática de una enorme cola de gas caliente que se extiende por más de un millón de años luz detrás de un grupo de galaxias que cae en las profundidades de un cúmulo de galaxias aún más grande. Descubrimientos como este ayudan a los astrónomos a conocer el entorno y las condiciones bajo las cuales evolucionan las estructuras más grandes del Universo.

Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del universo mantenidas juntas por la gravedad. Mientras que los cúmulos de galaxias pueden contener cientos o incluso miles de galaxias individuales, la mayor parte de la masa de un cúmulo de galaxias proviene del gas caliente, que emite rayos X, y de la materia oscura que no se ve. ¿Cómo llegaron a ser tan grandes estos gigantes cósmicos?

Imagen etiquetada.

Esta nueva imagen muestra una forma: la captura de las galaxias a medida que son atraídas por la gravedad extraordinariamente poderosa de un cúmulo de galaxias. En el panel izquierdo, se ve una vista de campo amplio del cúmulo de galaxias, llamada Abell 2142. Abell 2142 contiene cientos de galaxias incrustadas en gases de varios millones de grados detectados por Chandra (violeta). El centro del cúmulo de galaxias se encuentra en el centro de la emisión violeta, en la parte inferior de la imagen. Aquí solo se muestra el gas caliente más denso, lo que implica que el gas menos denso más alejado del centro del cúmulo no se representa en la emisión púrpura. En esta imagen compuesta, los datos de Chandra se combinaron con datos ópticos de Sloan Digital Sky Survey en rojo, verde y azul.

Una brillante cola de rayos X ubicada en la esquina superior izquierda de la imagen apunta directamente a Abell 2142. El panel derecho contiene una vista más cercana de esta cola. Un grupo de galaxias que contiene cuatro galaxias brillantes está cerca de la "cabeza" mientras que la "cola" se extiende hacia la parte superior izquierda. (Los grupos de galaxias, tal como los definen los astrónomos, contienen un puñado de algunas docenas de galaxias, a diferencia de los cúmulos de galaxias mucho más poblados). La dirección de la cola y el borde agudo del gas caliente alrededor del grupo galaxia, identificado en la etiqueta versión, muestra que el grupo está cayendo casi directamente hacia el centro de Abell 2142. Una vista en primer plano de las cuatro galaxias brillantes (llamadas G1, G3, G4 y G5) se muestra como una imagen óptica y de rayos X. La galaxia G2 es un objeto de fondo, en lugar de un miembro del grupo de galaxias.

Cuando el grupo de galaxias cae en Abell 2142, parte del gas caliente se elimina, al igual que las hojas de un árbol en el otoño durante una fuerte ráfaga de viento. A medida que el gas se desprende, forma una cola recta y relativamente estrecha que se extiende durante unos 800.000 años luz. La forma de la cola sugiere que los campos magnéticos que la rodean están actuando como un escudo para contener el gas. Más allá de un millón de años luz, la cola se enciende y se vuelve irregular. Esto puede significar que la turbulencia en el gas caliente del cúmulo de galaxias es más fuerte en esa área, lo que ayuda a descomponer el efecto del escudo magnético.

Imagen en primer plano etiquetada de las galaxias en rayos X, recuadro superior,
y en luz óptica, recuadro inferior.

El lado inferior de la cola estalla más que el lado superior. Esto puede ser causado por una asimetría previa en el gas caliente en el grupo galaxia. Tal asimetría podría resultar de un estallido generado por un agujero negro supermasivo en una de las galaxias en el grupo, o de fusiones entre galaxias en el grupo. Dichos eventos podrían llevar a que algunas partes del gas del grupo de galaxias sean eliminadas más fácilmente que otras.

Los nuevos datos de Chandra también confirman que dos de cuatro galaxias brillantes en el grupo, G3 y G4, contienen agujeros negros súpermasivos de crecimiento rápido. Las dos fuentes de rayos X correspondientes se superponen estrechamente en la imagen de Chandra.

Un artículo que describe los resultados, dirigido por Dominique Eckert de la Universidad de Ginebra en Suiza, apareció en la revista Astronomy & Astrophysics y está disponible en línea. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian de Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

Un rápido vistazo a Abell 2124.

Crédito: 

Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Ginebra, D. Eckert. 

Óptico: SDSS provisto por CDS a través de Aladin.

• Publciado en Chandra el 27 de septiembre del 2.019, enlace publicación.