13/03/2020

Chandra veu un megacúmul de galàxies en formació

Els astrònoms, fent servir les dades de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA i altres telescopis, han elaborat un mapa detallat d'una rara col·lisió entre quatre cúmuls de galàxies. Eventualment els quatre cúmuls, cadascun amb una massa de al menys diversos centenars de bilions de vegades la de el Sol, es fusionaran per formar un dels objectes més massius de l'univers.

Crèdit imatges; Raig X: NASA/CXC/SAO/G.Schellenberger et al.; Òptica: SDSS

Els cúmuls de galàxies són les estructures més grans del cosmos que es mantenen unides per la gravetat. Els cúmuls consisteixen en centenars o fins i tot milers de galàxies incrustades en el gas calent, i contenen una quantitat encara més gran de matèria fosca invisible. De vegades dos cúmuls de galàxies xoquen, com en el cas del Cúmul Bala, i ocasionalment més de dos col·lisionaran al mateix temps.

Les noves observacions mostren una mega-estructura que està sent acoblada en un sistema anomenat Abell 1758, situat a uns 3.000 milions d'anys llum de la Terra. Conté dos parells de cúmuls de galàxies en col·lisió que es dirigeixen l'un cap a l'altre. Els científics van reconèixer per primera vegada a Abell 1758 com un sistema de cúmuls quàdruples de galàxies en 2004, utilitzant dades del Chandra i del XMM-Newton, un satèl·lit operat per l'Agència Espacial Europea (ESA).

Cada parell de sistema conté dos cúmuls de galàxies que estan en camí de fusionar-se. En el parell nord (a dalt) que es veu en la imatge composta, els centres de cada cúmul ja han passat l'un per l'altre una vegada, fa uns 300 a 400 milions d'anys, i eventualment tornaran a girar. El parell de sud, a la part inferior de la imatge, té dos cúmuls que estan a prop d'apropar l'un a l'altre per primera vegada.

La NASA va considerar aquesta imatge el 28 de febrer de 2020 com la imatge del dia.



Descoberta a la joventut de l’Univers, aquesta galàxia “monstre” que sorprèn als astrònoms

A la il·lustració, una galàxia com les moltes que conté el nostre Univers. Però sorprèn la
galàxia “ultra massiva” que els astrònoms de la Universitat de Califòrnia a Riverside
(EUA) han descobert recentment en la joventut de l’univers. Crèdit: Yuriy Mazur, Adobe Stock

XMM-2599, és al nostre univers el que James Dean era al cinema. Un monstre de galàxia que va viure intensament abans de morir en la flor de la vida. Per què? Els astrònoms no s'ho expliquen encara.

L'Observatori WM Keck es troba al Mont Mauna Kea, a Hawaii. Està equipat amb un potent espectrògraf d’infrarojos, anomenat MOSFIRE (per a Espectrògraf multiusos per a exploració d’infrarojos). És gràcies a ell que els astrònoms han descobert, a uns 12 mil milions d’anys llum de la nostra Terra, una galàxia monstre inusual: XMM-2599.

"Abans que el nostre univers arribés fins i tot als 2.000 milions d’anys, XMM-2599 ja havia format una massa de més de 300 mil milions de Sols. Què la classifica entre les galàxies “ultra massives”", explica Benjamin Forest, investigador, en un comunicat de la Universitat de Califòrnia a Riverside (Estats Units). "Encara més destacable, mostrem que aquesta galàxia va formar estrelles frenèticament quan l'univers tenia menys de mil milions d'anys per tornar-se completament inactiva fins i tot abans d'arribar als 1.800 milions d'anys".

Durant el seu pic d’activitat, la galàxia XMM-2599 formava més de 1.000 masses solars a l’any. La Via Làctia no forma més d’una estrella a l’any. Tot i que aquest tipus de galàxia “ultra-massiva” és rara, els models prediuen la seva existència. Però també prediuen que, en aquest moment de la vida del nostre Univers, encara haurien de formar estrelles activament. Per què XMM-2599 va deixar de crear estrelles tan aviat, segueix sent un misteri.

Clic per engrandir. D’esquerra a dreta, l’evolució de la galàxia XMM-2599 tal com
l’imaginen els astrònoms de la Universitat de Califòrnia a Riverside (Estats Units):
una galàxia polsosa que es converteix en una galàxia morta abans que potser acabi
com la galàxia més brillant d’un cúmul.
© NRAO/AUI/NSF/B. Saxton; Nasa/ESA/R. Foley; NASA/StScI.

Obtenint més informació sobre l'evolució d'aquesta galàxia "super-massiva"

Per als astrònoms de la Universitat de Califòrnia, la galàxia podria ser el descendent d'una població de galàxies polsegoses. Galàxies descobertes recentment pels moderns telescopis d’infrarojos, extremadament llunyanes, i velles, i que formen estrelles a un ritme frenètic.

Els astrònoms de la Universitat de Califòrnia han observat XMM-2599 en la seva fase inactiva i ignoren el que pot haver esdevingut. Però suposen que és avui l’element central d’un dels cúmuls més brillants i massius de galàxies de l’univers local. Tot i que també pot continuar evolucionant per si sol. O que la veritat pot estar en algun lloc entre aquests dos extrems.

Per respondre a aquestes preguntes sense resposta, de moment, els investigadors de la Universitat de Califòrnia van obtenir un temps extra d’observació amb MOSFIRE. Un temps que pretenen fer servir per entendre finalment com es formen les galàxies monstre i després morir.


Ho he vist aquí.