Chandra descubre un mega-cúmulo de galaxias en formación.

ABELL 1758 un sistema cuádruple de cúmulos de galaxias.

Imágenes ópticas de rayos X y DSS de Chandra de Abell 1758. Los astrónomos que usan datos de Chandra y varios otros telescopios han reunido un mapa detallado de una colisión rara entre cuatro cúmulos de galaxias en el sistema Abell 1758. Finalmente, los cuatro cúmulos, cada uno con una masa de al menos varios cientos de billones de veces la del Sol: se fusionará para formar uno de los objetos más masivos del Universo. Los rayos X de Chandra se muestran con una imagen óptica del Sloan Digitized Sky Survey. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / SAO / G.Schellenberger et al .; Óptico: SDSS

Los astrónomos que utilizan datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios han reunido un mapa detallado de una rara colisión entre cuatro cúmulos de galaxias. Finalmente, los cuatro grupos, cada uno con una masa de al menos varios cientos de billones de veces la del Sol, se fusionarán para formar uno de los objetos más masivos del universo.

Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del cosmos que se mantienen unidas por la gravedad. Los cúmulos consisten en cientos o incluso miles de galaxias incrustadas en gas caliente y contienen una cantidad aún mayor de materia oscura invisible. A veces, dos cúmulos de galaxias chocan, como en el caso del Cúmulo de balas, y ocasionalmente más de dos chocan al mismo tiempo.

Las nuevas observaciones muestran una megaestructura ensamblada en un sistema llamado Abell 1758, ubicado a unos 3 mil millones de años luz de la Tierra. Contiene dos pares de cúmulos de galaxias en colisión que se dirigen uno hacia el otro. Los científicos reconocieron por primera vez a Abell 1758 como un sistema cuádruple de cúmulos de galaxias en 2004 utilizando datos de Chandra y XMM-Newton, un satélite operado por la Agencia Espacial Europea (ESA).

Cada par en el sistema contiene dos cúmulos de galaxias que están en camino de fusionarse. En el par norte (superior) visto en la imagen compuesta, los centros de cada grupo ya han pasado uno al lado del otro una vez, hace unos 300 a 400 millones de años, y eventualmente volverán a girar. El par del sur en la parte inferior de la imagen tiene dos grupos que están cerca de acercarse por primera vez.

Los rayos X de Chandra se muestran en azul y blanco, representando una emisión difusa más tenue y brillante, respectivamente. Esta nueva imagen compuesta también incluye una imagen óptica del Sloan Digital Sky Survey. Los datos de Chandra revelaron por primera vez una onda de choque, similar al boom sónico de un avión supersónico, en gas caliente visible con Chandra en la colisión del par norte. A partir de esta onda de choque, los investigadores estiman que dos grupos se mueven alrededor de 2 millones a 3 millones de millas por hora (3 millones a 5 millones de kilómetros por hora), entre sí.

Imágenes ópticas de rayos X y DSS de Chandra de Abell 1758 etiquetado. Los astrónomos que usan datos de Chandra y varios otros telescopios han reunido un mapa detallado de una colisión rara entre cuatro cúmulos de galaxias en el sistema Abell 1758. Finalmente, los cuatro cúmulos, cada uno con una masa de al menos varios cientos de billones de veces la del Sol: se fusionará para formar uno de los objetos más masivos del Universo. Los rayos X de Chandra se muestran con una imagen óptica del Sloan Digitized Sky Survey. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / SAO / G.Schellenberger et al .; Óptico: SDSS

Los datos de Chandra también proporcionan información sobre cómo los elementos más pesados ​​que el helio, los "elementos pesados", en los cúmulos de galaxias se mezclan y redistribuyen después de que los cúmulos chocan y se fusionan. Debido a que este proceso depende de cuánto haya progresado una fusión, Abell 1758 ofrece un valioso estudio de caso, ya que los pares de grupos del norte y del sur se encuentran en diferentes etapas de fusión.

En la pareja del sur, los elementos pesados ​​son más abundantes en los centros de los dos grupos en colisión, lo que muestra que la ubicación original de los elementos no se ha visto fuertemente afectada por la colisión en curso. Por el contrario, en la pareja del norte, donde la colisión y la fusión han progresado aún más, la ubicación de los elementos pesados ​​ha sido fuertemente influenciada por la colisión. Las abundancias más altas se encuentran entre los dos centros del grupo y al lado izquierdo del par de grupos, mientras que las abundancias más bajas están en el centro del grupo en el lado izquierdo de la imagen.

Las colisiones entre cúmulos afectan a sus galaxias componentes, así como al gas caliente que las rodea. Los datos del telescopio MMT de 6.5 metros en Arizona, obtenidos como parte de la Encuesta Redshift de Cluster de Arizona, muestran que algunas galaxias se mueven mucho más rápido que otras, probablemente porque las fuerzas gravitacionales les han arrojado lejos de las otras galaxias en su cúmulo. por la colisión

El equipo también utilizó datos de radio del radiotelescopio gigante de Metrewave (GMRT) y datos de rayos X de la misión XMM-Newton de la ESA.

El 1 de septiembre de 2019 se publicó un artículo que describe estos últimos resultados de Gerrit Schellenberger, Larry David, Ewan O'Sullivan, Jan Vrtilek (todos del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian) y Christopher Haines (Universidad de Atacama, Chile). de The Astrophysical Journal, y está disponible en línea.

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde Cambridge, Massachusetts.

Una mirada rápida a una colisión entre cuatro cúmulos de galaxias en Abell 1758.

Crédito:

Rayos X: NASA / CXC / SAO / G.Schellenberger et al .; 

Óptico: SDSS

• Publicado en Chandra el 24 de octubre del 2.019, enlace publicación.