Cúmulos galácticos en batalla campal


La más abarrotada colisión de cúmulos galácticos ha sido identificada al combinar información de tres diferentes telescopios. El resultado brinda a los científicos una posibilidad de aprender lo que ocurre cuando algunos de los más grandes objetos en el universo chocan en una batalla campal cósmica.
MACSJ0717.5+3745

Usando datos del Observatorio de rayos-X Chandra, el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Keck de Hawai, los astrónomos fueron capaces de determinar la geometría tridimensional y el movimiento en el sistema MACSJ0717.5+3745 localizado a 5.4 mil millones de años luz de la Tierra.

Los investigadores encontraron que cuatro distintos cúmulos de galaxias están envueltos en una triple fusión, la primera vez que un fenómeno así es documentado.



En MACSJ0717.5+3745, un filamento de 13 millones de años luz (una corriente de galaxias, gas y materia oscura), está cayendo a una región que ya está llena de materia, causando una colisión tras otra.

“Además de este enorme amontonamiento, MACSJ0717 es notable por su temperatura”, comentó Cheng-Jiun Ma de la Universidad de Hawai y autor líder del estudio. “Como cada una de estas colisiones libera energía en forma de calor, MACS0717 tiene una de las más altas temperaturas alguna vez vistas en un sistema así”, señaló.

Mientras el filamento en MACJ0717 ha sido previamente descubierto, estos resultados muestran por primera vez que es la fuente de esta paliza galáctica. La evidencia tiene dos partes. Primero, al comparar la posición del gas y cúmulos de galaxias, los investigadores rastrearon la dirección del movimiento de los cúmulos, que concordó con la orientación del filamento en la mayoría de los casos. Segundo, que la mayor región de calor en MACSJ0717 es donde el filamento intersecta el cúmulo, sugiriendo que se están produciendo impactos.

MACSJ0717.5+3745 etiquetado
La composición de imagen (arriba de todo) muestra el cúmulo de galaxias masivo MACSJ0717.5+3745. El color del gas caliente está codificado con colores para mostrar su temperatura. El gas más frío es mostrado como un púrpura rojizo, el gas más caliente en azul y las temperaturas intermedias en púrpura.
Las repetidas colisiones en el cúmulo son causadas por una corriente de galaxias, polvo y materia oscura -conocida como filamento- de 13 millones de años luz.
La versión etiquetada muestra las galaxias en los cuatro diferentes cúmulos, identificados por las letras A, B, C y D, envueltas en la colisión, además de la dirección del movimiento de los tres cúmulos de movimiento más rápido.
La región más fría (más rojiza) de gas hacia la parte inferior izquierda del cúmulo identificado como D, ha sobrevivido probablemente de antes de la colisión. El cúmulo A parece estar cayendo hacia el cúmulo principal luego de haber pasado a través en la dirección opuesta. El cúmulo B tiene una velocidad mucho mayor que los otros a lo largo de la línea de visión.

“MACSJ0717 muestra cómo cúmulos galácticos gigantes interactúan con su entorno en escalas de millones de años luz. Es un sistema hermoso para estudiar cómo los cúmulos crecen mientras el material cae en ellos a lo largo de filamentos”, explicó Harald Ebeling, de la Universidad de Hawai.

Simulaciones por ordenador muestran que los cúmulos de galaxias más masivos deben crecer en regiones donde filamentos de gran escala de gas intergaláctico, galaxias, y materia oscura intersectan.

“Es excitante que los datos que obtenemos de MACSJ0717 parezcan concordar hermosamente con el escenario descripto en las simulaciones”, añadió el autor del estudio.

Datos en varias longitudes de onda fueron cruciales para este trabajo. Los datos ópticos de Hubble y Keck brindaron información acerca del movimiento y densidad de las galaxias a lo largo de la línea de visión, pero no acerca de su curso perpendicular a esa dirección. Al combinar los datos de rayos-X con los ópticos, los científicos fueron capaces de determinar la geometría tridimensional y los movimientos en el sistema.



Se muestra el cúmulo de galaxias MACSJ0717.5+3745 visto por Hubble en óptico, lo que permite visualizar las galaxias individuales en el sistema. Al pasar el mouse sobre la imagen, vemos la misma en rayos-X de Chandra que revelan el gas caliente de los cúmulos

En el futuro, Ma y su equipo esperan usar datos más profundos de rayos-X para medir la temperatura del gas a lo largo de los 13 millones de años luz de extensión del filamento. Mucho queda por aprender acerca de las propiedades del gas caliente en filamentos.

“Es el más espectacular y más alterado cúmulo que alguna vez haya visto y pensamos que podemos aprender mucho de él acerca de cómo las estructuras en nuestro universo crecen y evolucionan”.

Fuente | Ultimas noticias del cosmos


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