Los cúmulos de galaxias están en camino de colisionar nuevamente

Nuevas observaciones del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios han capturado un raro evento cósmico: dos cúmulos de galaxias han colisionado y ahora están a punto de regresar para otro golpe.

Observaciones de Chandra y otros telescopios han captado un poderoso evento cósmico: dos cúmulos de galaxias han colisionado y están a punto de volver a chocar. Los cúmulos de galaxias son algunas de las estructuras más grandes del universo, unidas por la gravedad. En estas imágenes, se han combinado rayos X de Chandra y XMM-Newton de la ESA con datos de LOFAR y una imagen óptica de Pan-STARR de las estrellas y galaxias en el campo de visión. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/CfA/Stroe, A. et al.; Óptico: PanSTARRS; Radio: ASTRON/LOFAR; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Los cúmulos de galaxias son algunas de las estructuras más grandes del universo. Unidos por la gravedad, son enormes conjuntos de cientos o miles de galaxias individuales, enormes cantidades de gas sobrecalentado y materia oscura invisible.

El cúmulo de galaxias PSZ2 G181.06+48.47 (PSZ2 G181, para abreviar) se encuentra a unos 2.800 millones de años luz de la Tierra. Previamente, observaciones de radio realizadas con LOFAR (Low Frequency Array), una red de antenas de los Países Bajos, detectaron estructuras con forma de paréntesis en el exterior del sistema. En esta nueva imagen compuesta, se han combinado los rayos X de Chandra (en morado) y XMM-Newton (azul) de la ESA (Agencia Espacial Europea) con datos de LOFAR (rojo) y una imagen óptica de las estrellas en el campo de visión obtenida por el Telescopio de Rastreo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida (Pan-STARRS).

Estas estructuras son probablemente frentes de choque, similares a los creados por chorros que han roto la barrera del sonido, probablemente causados ​​por la disrupción del gas de la colisión inicial hace unos mil millones de años. Desde la colisión, han continuado su expansión y actualmente están separadas por unos 11 millones de años luz, la mayor separación de este tipo de estructuras jamás observada por los astrónomos.

Ahora, datos de Chandra de la NASA y XMM-Newton de la ESA, una misión con contribuciones de la NASA, proporcionan evidencia de que PSZ2 G181 está a punto de colisionar. Tras un primer intento de colisión, los dos cúmulos han desacelerado y han comenzado a retroceder hacia una segunda colisión.

Los astrónomos realizaron un estudio detallado de las observaciones de rayos X de este lugar de colisión y encontraron tres frentes de choque. Estos están alineados con el eje de la colisión y los investigadores creen que son indicios tempranos del segundo choque inminente.

Observaciones de Chandra y otros telescopios han captado un poderoso evento cósmico: dos cúmulos de galaxias han colisionado y están a punto de volver a chocar. Los cúmulos de galaxias son algunas de las estructuras más grandes del universo, unidas por la gravedad. En estas imágenes, se han combinado rayos X de Chandra y XMM-Newton de la ESA con datos de LOFAR y una imagen óptica de Pan-STARR de las estrellas y galaxias en el campo de visión. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/CfA/Stroe, A. et al.; Óptico: PanSTARRS; Radio: ASTRON/LOFAR; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Los investigadores aún intentan determinar la masa de cada uno de los cúmulos en colisión. En cualquier caso, la masa total del sistema es menor que la de otros donde han colisionado cúmulos de galaxias. Esto convierte a PSZ2 G181 en un caso inusual de un sistema de menor masa involucrado en el raro evento de colisión de cúmulos de galaxias.

Un artículo que describe estos resultados se publicó en un número reciente de The Astrophysical Journal (ApJ), dirigido por Andra Stroe, del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian (CfA), y colaboradores. Forma parte de una serie de tres artículos publicados en ApJ. El segundo artículo está dirigido por Kamlesh Rajpurohit, también del CfA, y el tercero por Eunmo Ahn, de la Universidad de Yonsei en la República de Corea.

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, gestiona el programa Chandra. El Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

Crédito Rayos X: NASA/CXC/CfA/Stroe, A. et al.; Óptico: PanSTARRS; Radio: ASTRON/LOFAR; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Publicado en Chandra el 4 de junio del 2025, enlace publicación.