Imagen Subaru compuesta en color con emisiones mejoradas de radio (verde) y rayos X (rojo). Las emisiones de radio provienen de observaciones GRMT (Bonafede et al. 2014) y las emisiones de rayos X provienen de XMM-Newton. Los contornos de convergencia superpuestos (blancos) alcanzan un pico en el ICM emisor de rayos X con el contorno más alto que envuelve el BCG. La masa se distribuye a lo largo de una dirección similar al eje que conecta las reliquias de radio. El puntero del HST F814W está delineado en azul claro. Crédito de la imagen:Finner et al., 2017.
Nuevas observaciones realizadas por un equipo internacional de astrónomos han proporcionado detalles importantes sobre un cúmulo de galaxias extremadamente masivo llamado PLCK G287.0 + 32.9. Los resultados de estas observaciones, presentado el 6 de octubre en un artículo publicado en arXiv.org, revelan conocimientos sobre la estructura y distribución masiva de este grupo.
PLCK G287.0 + 32.9 fue detectado por el telescopio Planck de la ESA en 2011. Las primeras observaciones revelaron que se trata de un cúmulo de galaxias extremadamente masivo con un corrimiento al rojo de 0,39 con una masa de aproximadamente 1,57 billones de masas solares. Estudios posteriores de PLCK G287.0 + 32.9 encontraron un par de reliquias de radio gigantes hacia este grupo.
Las reliquias de radio son difusas, fuentes de radio alargadas de origen sincrotrón. Ocurren en forma de espectaculares arcos simétricos simples o dobles en la periferia de los cúmulos de galaxias. Se cree que estas fuentes se originan en la aceleración y reaceleración de los shocks de fusiones. Por lo tanto, en el caso de PLCK G287.0 + 32.9, Las reliquias de radio confirmaron que se trata de un cúmulo de galaxias en fusión.
Sin embargo, la asimetría de las reliquias de radio en PLCK G287.0 + 32.9 sugiere un escenario de fusión complejo. Para investigar este supuesto en detalle, Se requería una distribución de materia oscura en alta resolución. Por lo tanto, un equipo de astrónomos dirigido por Kyle Finner de la Universidad Yonsei en Seúl, Corea del Sur, ha realizado un análisis de lente débil de la distribución de materia oscura de este cúmulo.
Finner y sus colegas emplearon el telescopio Subaru de 8,2 m en Hawai y el telescopio espacial Hubble (HST) para sus observaciones. Observaron PLCK G287.0 + 32.9 con el telescopio Subaru el 26 de febrero, 2014, y con HST el 3 de agosto, 2016 y el 21 de febrero de 2017.
"En este estudio, presentamos las primeras restricciones en la distribución de masa de PLCK G287.0 + 32.9 a partir de un análisis de lente débil de observaciones de Subaru y HST. Nuestro análisis con este nuevo conjunto de datos proporciona mejoras sustanciales con respecto al estudio anterior de lentes débiles de Gruen et al. (2014), "dice el periódico.
Las observaciones de Subaru y HST permitieron a los investigadores sondear la distribución de masa del cúmulo y descubrir sus cinco subestructuras. Se encontró que PLCK G287.0 + 32.9 era más masivo de lo estimado previamente, ya que el análisis indica que tiene una masa de aproximadamente 2,04 billones de masas solares. Los astrónomos revelaron que la masa de PLCK G287.0 + 32.9 está dominada por el cúmulo primario con tres de las subestructuras que representan aproximadamente el 10 por ciento de la masa del cúmulo primario. mientras que la quinta subestructura menos masiva no puede considerarse un cúmulo de galaxias.
"Nuestro análisis muestra que la distribución de masa presenta cuatro subestructuras importantes que se extienden en dirección noroeste a sureste. De las subestructuras, el grupo primario domina la señal de lente débil. Es probable que este grupo se esté fusionando con uno (o más) subgrupos cuya masa sea aproximadamente un factor 10 menor, "escribieron los autores en el artículo.
Los investigadores esperan que las futuras imágenes HST profundas proporcionen más detalles sobre las subestructuras de PLCK G287.0 + 32.9.
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