Crédito:Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos SRON
Los cúmulos de galaxias fusionados proporcionan laboratorios naturales para que los astrónomos estudien los fenómenos cósmicos. Igone Urdampilleta del Instituto Holandés de Investigación Espacial SRON utiliza la fusión Abell 3376 para estudiar cómo los electrones atraviesan el medio intragrupo a velocidades relativistas. Los hallazgos apuntan hacia un mecanismo de aceleración llamado Aceleración de Choque Difusivo. El estudio se publica en Astronomía y Astrofísica .
En la actualidad, la Vía Láctea está en curso de colisión con la Galaxia de Andrómeda a una velocidad de más de 100 kilómetros por segundo. ¿Chocará violentamente el sol con uno de los billones de estrellas de Andrómeda, ¿Llevando la Tierra con ella? Afortunadamente, no. Las distancias entre las estrellas en una galaxia son tan vastas que si fueran del tamaño de pelotas de ping pong, estarían a unos 1000 kilómetros de distancia. Las galaxias no chocan se fusionan. Lo mismo ocurre con los cúmulos de galaxias. Proporcionan a los astrónomos un laboratorio cósmico para estudiar todo tipo de fenómenos, como los electrones que se aceleran a través del gas entre las galaxias. Igone Urdampilleta del Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos SRON utiliza dos clústeres fusionados, que comparten el nombre de Abell 3376, para estudiar cómo los electrones se aceleran hasta alcanzar energías relativistas.
Durante la fusión, El gas caliente y difuso entre las galaxias se calienta y se vuelve turbulento. Los astrónomos llaman a esto el medio intracluster (ICM), que es extremadamente aireado, conteniendo solo una partícula por litro. La 'colisión' provoca frentes de choque, propagándose desde el centro hasta las afueras del racimo. Debido a que el ICM se calienta, Udrampilleta pudo observarlo a través de rayos X utilizando el instrumento XIS en el telescopio espacial japonés Suzaku.
Urdampilleta y sus colegas compararon sus observaciones de rayos X en los frentes de choque en las afueras de Abell 3376 con mediciones de radio en esa misma región. En la periferia, Los frentes de choque generalmente se asocian con emisiones de radio debido a la aceleración directa de los electrones, llamada aceleración de choque difusivo, o debido a la reaceleración de electrones de rayos cósmicos preexistentes. Los investigadores concluyen que al menos en el caso de la reliquia de radio occidental de Abell 3376, el mecanismo de aceleración de electrones parece ser consistente con la aceleración de choque difusivo.