La colosal onda de choque generada por las primeras etapas de una colisión entre algunas de las estructuras más masivas del Universo acaba de ser vista y fotografiada por primera vez.
La detección se encontró en el cúmulo de galaxias Abell 98, que es una gran estructura formada por tres subgrupos de galaxias más pequeños ubicados a más de 1.200 millones de años luz del Sistema Solar.
Allí, un enorme filamento de gas contiene el enorme choque a lo largo del eje de fusión que, según se ha predicho teóricamente, será el primer ‘contacto’ entre dos subgrupos de galaxias cuando comiencen a fusionarse.
“Con este descubrimiento, detectamos dos subgrupos de un cúmulo de galaxias en una época temprana crucial del proceso de fusión, con un fuerte choque entre ellos, proporcionando un eslabón perdido para la formación de las estructuras más masivas de nuestro Universo”. dijo el físico y astrónomo Arnab Sarkar de la Universidad de Kentucky.
Medición de presión a través de la onda de choque en Abel 98. (Arnab Sarkar)
El Universo está constantemente en el proceso de interactuar y organizarse a sí mismo. Las galaxias no son entidades aisladas que se desplazan por el espacio; la gravedad está en todas partes, y el constante tira y afloja y la interacción dan como resultado cúmulos, supercúmulos, megacúmulos y filamentos
Estas interacciones no están ocurriendo, por supuesto, en nada que se acerque remotamente a escalas de tiempo humanas; pero, al observar los cúmulos en diferentes etapas de fusión, los astrónomos pueden reconstruir cómo se producen estas colisiones.
Dentro de los cúmulos de galaxias, como puedes imaginar, el entorno gravitacional es bastante intenso, con sub-cúmulos que se fusionan para formar estructuras más grandes dentro del cúmulo general.
En 2014, los astrónomos señalaron que dos subgrupos dentro de Abell 98, llamados A98N y A98S, parecían estar fusionándose, como lo demuestran las firmas de brillo y temperatura en A98N consistentes con un choque de fusión entre los dos.
Sarkar y su equipo, que presentaron sus hallazgos en la 240a reunión de la Sociedad Astronómica Americanaechó un vistazo más de cerca a la región entre los dos subgrupos utilizando el satélite en órbita terrestre. Observatorio de rayos X Chandra. Allí, encontraron lo que describen como “evidencia definitiva” de un borde de choque al sur de A98N.
Esto, dicen, es un gran problema. Aunque las fusiones entre cúmulos y dentro de ellos deben ser bastante comunes (porque, bueno, el Universo está lleno de cúmulos de galaxias), detectar uno en sus primeras etapas es bastante raro. Vemos mucho en las etapas posteriores, incluidas las ondas de choque generadas por estas interacciones extremas, pero muy pocos a medida que los grupos se juntan.
Eso puede deberse a que son más difíciles de detectar, pero la detección realizada por Sarkar y sus colegas puede informar futuras búsquedas al proporcionar información sobre qué buscar. Y, por supuesto, llena algunos de los vacíos cruciales en nuestra comprensión de cómo se producen y evolucionan las fusiones de clústeres. Eso significa que podremos hacer mejores predicciones sobre la evolución de los cúmulos de galaxias.
“Este resultado es importante porque diferentes simulaciones por computadora parecen decirnos cosas diferentes sobre lo que deberíamos observar al principio de una fusión de cúmulos de galaxias”. Sarkar dijo. “Aquí, tenemos una imagen de cómo se ve realmente este proceso, y eso puede usarse para informar nuestros modelos teóricos”.
La investigación del equipo se presentó en la 240a reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Se ha enviado un documento que describe los hallazgos a El diario astrofísicoy está disponible en arXiv.