Un grupo de investigadores ha publicado un estudio sobre Abell 2384, un sistema de cúmulos de galaxias que está en pleno proceso de colisión. En su interior, un puente formado por gas caliente ha sido doblado por la interacción con un agujero negro supermasivo. Es un fenómeno muy llamativo…
Abell 2384 y los efectos de un agujero negro supermasivo
A más de mil millones de años-luz, la colisión de dos cúmulos de galaxias provocó que se liberase una gran cantidad de gas, procedente de cada agrupación. Con el paso del tiempo, ese gas terminó formando una especie de puente, conectando ambas formaciones. Hasta aquí, no parecería haber gran cosa que destacar. Sin embargo, los investigadores han observado que ese puente está siendo deformado por las partículas que está expulsando un agujero negro supermasivo desde su entorno. Es una gran oportunidad para estudiar el fenómeno.
Hay que recordar que los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes, que podemos observar en el universo, que se mantienen unidas por su propia gravedad. Un cúmulo puede contener cientos o miles de galaxias, enormes cantidades de gas, que son fácilmente visibles en el espectro de rayos X, y grandes cantidades de materia oscura. Abell 2384 permite observar qué sucede cuando dos cúmulos de galaxias colisionan. El puente de gas supercalentado ha sido observado con diferentes instrumentos, tanto desde la superficie como el espacio.
Concretamente, el observatorio Chandra de rayos X, de la NASA y el telescopio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea. En tierra firme, también ha participado el Giant Metrewave Radio Telescope, un radiotelescopio, de India. Con todos ellos, ha sido posible observar los efectos del chorro de material que está siendo expulsado desde el agujero negro supermasivo en el centro de una de las galaxias de uno de los cúmulos implicados. El chorro es tan potente que está deformando el aspecto del puente, que se extiende a lo largo de 3 millones de años-luz. Se ha calculado que su masa es, aproximadamente, unos 6 billones de veces la masa del Sol.
Siguiendo el recorrido del gas
En las imágenes publicadas por los investigadores, es posible ver la posición del agujero negro supermasivo y el impacto del chorro de material. Se puede observar en qué lugar está interactuando con el puente, deformándolo en la región de la colisión. También se indica la presencia del lóbulo de emisión de radio, marcando el extremo de cada chorro. En el lugar de la colisión, también se ha observado un choque frontal, similar a una onda sónica provocada por un avión supersónico. Algo que puede mantener el gas calentado y evitar que se enfríe para formar nuevas estrellas.
La emisión de radio se extiende a lo largo de 1,2 millones de años-luz, desde el agujero negro hacia el norte, y 1,7 millones de años-luz hacia el sur. La emisión de radio de la región norte es más tenue que la de la región sur. Una diferencia que, según han explicado los investigadores, se debe a que la emisión de radio del norte se ve ralentizada por el impacto del chorro de material con el gas caliente presente en el puente. En cualquier caso, cabe destacar que no es la primera vez que el observatorio Chandra observa cavidades en gas supercalentado.
Es el producto de los chorros producidos en el centro de cúmulos de galaxias, y se ha observado en otros lugares, como el cúmulo de Perseo, el cúmulo MS 0735 o el Cúmulo de Ofiuco. En el caso de Abell 2384, sin embargo, se puede ver la interacción en la región más exterior del cúmulo. Algo que no es habitual. Además, el agujero negro supermasivo responsable del chorro de material no está en la galaxia más grande, localizada en el centro del cúmulo. Todo esto hace que la observación sea muy interesante en cuanto a la evolución de las galaxias.
El papel de Abell 2384
Las observaciones de Abell 2384, según han explicado los investigadores, serán muy útiles para entender cómo crecen los cúmulos de galaxias. A través de las simulaciones por ordenador, se ha observado que, tras una colisión entre dos cúmulos de galaxias, se produce una oscilación en forma de péndulo. Colisionan varias veces más antes de, finalmente, terminar fundiéndose en un cúmulo más grande que el anterior. De hecho, el futuro de Abell 2384 es precisamente ese, con el paso de los millones de años, se convertirá en un único cúmulo de mayor tamaño.
Abell 2384 se encuentra a 1200 millones de años-luz de la Tierra. Se calcula, gracias a observaciones anteriores, que la masa total del cúmulo es de 260 billones de veces la masa del Sol. En esa cuenta se incluye tanto las galaxias individuales como el gas caliente y la materia oscura que debería contener. Todo ello sirve para ilustrar las dimensiones de estas estructuras, que en algunos casos pueden llegar a ser realmente grandes. El Grupo Local, el cúmulo de galaxias de la Vía Láctea, es en comparación mucho más pequeño y mucho más familiar.
Está formado por la Vía Láctea, Andrómeda y la galaxia del Triángulo, así como toda una legión de galaxias enanas. Junto a otros cúmulos, como el de Virgo, forma parte del supercúmulo de Virgo y del filamento de Laniakea. Sin embargo, ambas estructuras, supercúmulos y filamentos, no están dominadas por la gravedad. Es decir, con el paso del tiempo, se deformarán a medida que sus componentes se vayan moviendo y evolucionando. La colisión de Abell 2384 permitirá seguir entendiendo mejor qué sucede en las colisiones de estas bestias del universo…
Estudio
El estudio es V. Parekh, T. F. Laganá, K. Thorat et al.;»A rare case of FR I interaction with a hot X-ray bridge in the A2384 galaxy cluster». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 4 de noviembre de 2019. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
