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Astrónomos determinan que Abell 1033 es una fusión de dos agrupaciones galácticas


Utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han determinado que un grupo masivo de galaxias, llamado Abell 1033, son en realidad dos cúmulos de galaxias en proceso de colisión.

Esta imagen compuesta muestra a Abell 1033, dos cúmulos de galaxias que se fusionan para formar una estructura cósmica aún más grande. Este majestuoso objeto se encuentra a unos 1.600 millones de años luz de la Tierra.

Los cúmulos de galaxias son estructuras cósmicas que contienen cientos o incluso miles de galaxias. El nivel ultra masivo de gas llena el espacio entre las galaxias individuales. La masa del gas caliente es aproximadamente seis veces mayor que la de todas las galaxias combinadas en estos cúmulos.

Este gas sobrecalentado es invisible para los telescopios ópticos, pero brilla intensamente en rayos X, por lo que se necesita un telescopio de rayos X como Chandra para estudiarlo.

Al combinar los rayos X con otros tipos de luz, como las ondas de radio, se puede obtener una imagen más completa de estos importantes objetos cósmicos.

El estudio
Utilizando datos de rayos X y de radio, un equipo de astrónomos liderado por el Dr. Francesco de Gasperin, del Observatorio de la Universidad de Leiden, determinó que Abell 1033 es una fusión de dos cúmulos de galaxias.

Este evento extraordinariamente energético produjo turbulencia y ondas de choque, similares a las explosiones sónicas producidas por un avión que se mueve más rápido que la velocidad del sonido.

La colisión interactuó con otro proceso cósmico altamente energético: la producción de chorros de partículas de alta velocidad con la materia que cae en forma de espiral en un agujero negro supermasivo, en este caso, uno ubicado en una galaxia en uno de estos cúmulos.

Los científicos explicaron que estos chorros se revelan por emisión de radio en los lados izquierdo y derecho de la imagen. La emisión de radio es producida por electrones en espiral alrededor de las líneas del campo magnético, un proceso llamado emisión de sincrotrón.

Los electrones de los chorros viajan muy cerca de la velocidad de la luz.

A medida que la galaxia y su agujero negro se movían hacia la parte inferior de la imagen, el chorro de la derecha se desaceleró al estrellarse contra el gas caliente en el otro cúmulo de galaxias.

El chorro de la izquierda no disminuyó la velocidad porque se encontró mucho menos gas caliente, dandole una apariencia deformada a estos chorros, en lugar de la típica línea recta que normalmente se ve cuando estudiamos estos fenómenos cósmicos.

El estudio muestra que la energía de los electrones en la parte central de la imagen es más alta que la que se encuentra en la parte izquierda. Esto sugiere que los electrones se han vuelto a activar, presumiblemente cuando los chorros interactúan con la turbulencia o las ondas de choque en el gas caliente.

Los electrones energéticos que producen la emisión de radio normalmente perderán cantidades sustanciales de energía, durante los próximos cientos de millones de años, a medida que se irradian.

Para entonces, las emisiones de radio serían casi indetectables. Sin embargo, la emisión de radio ampliamente extendida, observada en Abell 1033, que se extiende a lo largo de unos 500,000 años luz, implica que los electrones energéticos están presentes en cantidades más grandes y con energías más altas de lo que se pensaba anteriormente.

Referencia del documento científico:
Francesco de Gasperin et al. Lenta reenergización de electrones en la fusión de cúmulos de galaxias. Science Advances, 4 de octubre del 2017, volumen 3, no.10, e1701634; DOI: 10.1126 / sciadv.1701634

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