Usando Very Large Telescope (VLT) y Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), investigadores de la Universidad de Viena, Austria, y en otros lugares han investigado el cúmulo de galaxias más brillante (BCG) en un cúmulo de galaxias masivo conocido como MACS 1931.8-2635. Resultados del estudio, publicado el 28 de enero en arXiv.org, entregar información importante sobre la naturaleza de este BCG.

Los cúmulos de galaxias consisten en hasta miles de galaxias unidas por gravedad. Son las estructuras unidas gravitacionalmente más grandes, y, por lo tanto, podría ser crucial para mejorar el conocimiento sobre la formación y evolución de estructuras a gran escala del universo.

Los BCG son generalmente las galaxias más brillantes de los cúmulos de galaxias. Las observaciones muestran que en su mayoría son galaxias elípticas masivas que se encuentran cerca del centro geométrico y cinemático de su cúmulo de galaxias anfitrionas.

Con un corrimiento al rojo de aproximadamente 0,35, MACS 1931.8-2635 (M1931 para abreviar) es un enorme, Rayos X luminoso, cúmulo de galaxias de núcleo frío. Su BCG tiene una masa estelar de aproximadamente 590 mil millones de masas solares y se estima que su tasa de formación de estrellas (SFR) es relativamente alta; algunos estudios señalan un nivel de unas 250 masas solares por año.

Estudios anteriores han encontrado que M1931 BCG alberga uno de los núcleos fríos más luminosos de rayos X descubiertos hasta ahora. con una tasa de enfriamiento de masa equivalente de aproximadamente 165 masas solares por año. También tiene uno de los depósitos más grandes conocidos de gas frío en un núcleo de racimo, con una masa de alrededor de 19 mil millones de masas solares, así como grandes cantidades de polvo, con varios grumos de polvo que tienen temperaturas inferiores a 10 K.

Considerándolo todo, M1931 BCG es un ejemplo de un cúmulo con un núcleo que se enfría rápidamente y una poderosa retroalimentación del núcleo galáctico activo (AGN) y probablemente esté en transición entre dos modos dominantes de alimentación para la formación de estrellas y la retroalimentación. Para obtener más información sobre la naturaleza y la evolución de este BCG, un equipo de astrónomos dirigido por Bianca-Iulia Ciocan de la Universidad de Viena realizó observaciones de múltiples longitudes de onda de esta galaxia utilizando el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) del VLT y ALMA.

"Basado en la espectroscopia de campo integral óptico VLT-MUSE, Investigamos el BCG del clúster CLASH de núcleo frío masivo MACS 1931.8-2635 con un corrimiento al rojo de z =0.35, sobre su actividad de formación estelar espacialmente resuelta, fuentes de ionización, abundancias químicas, cinemática de gas y estelar. Los datos ópticos MUSE IFS se complementan con observaciones sub-mm de ALMA, permitiéndonos vincular las propiedades del gas ionizado caliente con las del componente de gas molecular frío, "escribieron los investigadores en el documento.

El estudio identificó fuentes ionizantes en diferentes regiones de M1931 BCG, encontrando que los componentes de gas ionizado y molecular son co-espaciales y co-móviles. El gas difuso confinado en la cola de la galaxia probablemente esté cayendo hacia adentro, proporcionando combustible adicional para la formación de estrellas y la retroalimentación AGN, que está de acuerdo con los modelos de acreción caótica de frío. La principal fuente de ionización en la galaxia parece ser una mezcla entre la formación de estrellas y otros procesos energéticos.

La tasa de formación de estrellas para M1931 BCG se calculó en aproximadamente 97 masas solares por año, con valores más altos en el núcleo de la galaxia. Se estima que alrededor del 80% de la masa estelar del cúmulo se formó hace más de 6 mil millones de años. Se encontró que la metalicidad del medio intracluster (ICM) de M1931 era consistente con la metalicidad de la fase gaseosa medida en el medio interestelar de BCG (ISM). Este hallazgo sugiere que el gas caliente observado en el ISM de la galaxia se ha condensado a partir del ICM.

"La galaxia es un sistema dominado por la dispersión, típico de masivo, galaxias elípticas. La cinemática de gas y estelar está desacoplada, con los campos de velocidad gaseosos más estrechamente relacionados con los movimientos masivos del medio intragrupo, "concluyeron los autores del artículo.

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