Los astrónomos han utilizado datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para capturar una imagen dramática de una enorme cola de gas caliente que se extiende durante más de un millón de años luz detrás de un grupo de galaxias que cae en las profundidades de un cúmulo de galaxias aún mayor. . Descubrimientos como este ayudan a los astrónomos a aprender sobre el medio ambiente y las condiciones bajo las cuales evolucionan las estructuras más grandes del Universo.

Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes del Universo que se mantienen unidas por la gravedad. Si bien los cúmulos de galaxias pueden contener cientos o incluso miles de galaxias individuales, la mayor parte de la masa de un cúmulo de galaxias proviene del gas caliente, que emite rayos X, y materia oscura invisible. ¿Cómo llegaron estos gigantes cósmicos a ser tan grandes?

Esta nueva imagen muestra una forma:la captura de galaxias a medida que son atraídas por la extraordinariamente poderosa gravedad de un cúmulo de galaxias. En el panel de la izquierda, una vista de campo amplio del cúmulo, llamado Abell 2142, es visto. Abell 2142 contiene cientos de galaxias incrustadas en gas multimillonario detectado por Chandra (púrpura). El centro del cúmulo de galaxias se encuentra en el medio de la emisión púrpura, en la parte inferior de la imagen. Aquí solo se muestra el gas caliente más denso, lo que implica que el gas menos denso más alejado del centro del cúmulo no se representa en la emisión púrpura. En esta imagen compuesta, los datos de Chandra se han combinado con datos ópticos del Sloan Digital Sky Survey en rojo, verde, y azul.

Una cola de rayos X brillante ubicada en la parte superior izquierda de la imagen apunta directamente a Abell 2142. El panel derecho contiene una vista más cercana de esta cola. Un grupo de galaxias que contiene cuatro galaxias brillantes está cerca de la "cabeza" mientras que la "cola" se extiende hacia la parte superior izquierda. (Grupos de galaxias, como lo definen los astrónomos contienen de un puñado a unas pocas docenas de galaxias, a diferencia de los cúmulos de galaxias mucho más poblados.) La dirección de la cola y el borde de ataque agudo del gas caliente alrededor del grupo de galaxias, identificado en la versión etiquetada, muestra que el grupo cae casi directamente hacia el centro de Abell 2142. Una vista de cerca de las cuatro galaxias brillantes (llamadas G1, G3, G4 y G5) se muestra como una imagen óptica y de rayos X. La galaxia G2 es un objeto de fondo, en lugar de un miembro del grupo de galaxias.

A medida que el grupo de galaxias cae en Abell 2142, parte del gas caliente se quita, muy parecido a las hojas de un árbol en el otoño durante una fuerte ráfaga de viento. A medida que se quita el gas, se forma en una cola recta y relativamente estrecha que se extiende por unos 800, 000 años luz. La forma de la cola sugiere que los campos magnéticos que la rodean actúan como un escudo para contener el gas. Más allá de aproximadamente un millón de años luz, la cola se ensancha y se vuelve irregular. Esto puede significar que la turbulencia en el gas caliente del cúmulo de galaxias es más fuerte en esa área, ayudando a romper el efecto del escudo magnético.

El lado inferior de la cola se ensancha más que el lado superior. Esto puede deberse a una asimetría previa en el gas caliente en el grupo de galaxias. Tal asimetría podría resultar de un estallido generado por un agujero negro supermasivo en una de las galaxias del grupo, o de fusiones entre galaxias del grupo. Tales eventos podrían llevar a que algunas partes del gas del grupo de galaxias se eliminen más fácilmente que otras.

Los nuevos datos de Chandra también confirman que dos de las cuatro galaxias brillantes del grupo, G3 y G4, contienen de rápido crecimiento, agujeros negros supermasivos. Las dos fuentes de rayos X correspondientes se superponen estrechamente en la imagen de Chandra.

Un artículo que describe los resultados, dirigido por Dominique Eckert de la Universidad de Ginebra en Suiza, apareció en el Astronomía y Astrofísica revista y está disponible en línea. Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.