Imagen de rayos X, Etiquetado. Crédito:NASA / CXC / SAO / V.Parekh, et al
Hace varios cientos de millones de años, dos cúmulos de galaxias chocaron y luego se atravesaron. Este poderoso evento liberó una inundación de gas caliente de cada cúmulo de galaxias que formó un puente inusual entre los dos objetos. Este puente ahora está siendo golpeado por partículas expulsadas de un agujero negro supermasivo.
Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del universo que se mantienen unidos por la gravedad. Contienen cientos o miles de galaxias, grandes cantidades de gas de varios millones de grados que brillan en rayos X, y enormes depósitos de materia oscura invisible.
El sistema conocido como Abell 2384 muestra las estructuras gigantes que pueden resultar cuando dos cúmulos de galaxias chocan. Un puente de gas sobrecalentado en Abell 2384 se muestra en esta imagen compuesta de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y XMM-Newton de la ESA (azul). así como el radiotelescopio gigante Metrewave en India (rojo). Esta nueva vista de múltiples longitudes de onda revela los efectos de un chorro disparado desde un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia en uno de los cúmulos. El chorro es tan poderoso que está doblando la forma del puente de gas, que se extiende por más de 3 millones de años luz y tiene una masa de alrededor de 6 billones de soles.
Una versión etiquetada de la imagen traza la forma del puente, marca la posición del agujero negro supermasivo, y muestra dónde el chorro está empujando el gas caliente en el puente hacia los lados en el lugar de la colisión. También se muestra el lóbulo de emisión de radio que marca el final de cada chorro. En el lugar de la colisión, los astrónomos encontraron evidencia de un frente de choque, similar a un boom sónico de un avión supersónico, que puede mantener el gas caliente y evitar que se enfríe para formar nuevas estrellas.
Imagen de radio, Etiquetado. Crédito:NASA / CXC / NCRA / GMRT
La emisión de radio se extiende alrededor de 1,2 millones de años luz desde el agujero negro hacia el norte y alrededor de 1,7 millones de años luz hacia el sur. La emisión de radio del norte también es más débil que la emisión del sur. Estas diferencias podrían explicarse porque la emisión de radio hacia el norte se ralentizó por el impacto del chorro con el gas caliente en el puente.
Chandra ha observado a menudo cavidades en gas caliente creadas por chorros en los centros de cúmulos de galaxias, como el cúmulo de Perseus, MS 0735 y Ophiuchus Cluster. Sin embargo, Abell 2384 ofrece un caso raro de tal interacción que ocurre en la región exterior de un grupo. También es inusual que el agujero negro supermasivo que impulsa el chorro no esté en la galaxia más grande ubicada en el centro del cúmulo.
Los astrónomos consideran que objetos como Abell 2384 son importantes para comprender el crecimiento de los cúmulos de galaxias. Basado en simulaciones por computadora, Se ha demostrado que después de una colisión entre dos cúmulos de galaxias, oscilan como un péndulo y se atraviesan varias veces antes de fusionarse para formar un grupo más grande. Basado en estas simulaciones, los astrónomos creen que los dos cúmulos de Abell 2384 eventualmente se fusionarán.
Abell 2384 se encuentra a 1.200 millones de años luz de la Tierra. Basado en trabajos anteriores, Los científicos estiman que la masa total de Abell 2384 es 260 billones de veces la masa del Sol. Esto incluye la materia oscura, gas caliente y las galaxias individuales.
Un artículo que describe este trabajo fue publicado en la edición de enero de 2020 de la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , y está disponible en línea.
