Abell 2384: Un Ponte tra due Ammassi di Galassie

Abell 2384: Un Ponte tra due Ammassi di Galassie

Varie centinaia di milioni di anni fa due ammassi di galassie sono andati soggetti a una devastante collisione, passando uno attraverso l’altro. Questo evento titanico ha provocato il rilascio di un possente flusso di gas caldo proveniente da ogni ammasso, fino a formare un ponte esteso oltre 3 milioni di anni luce tra i due colossali oggetti. Getti relativostici provenienti dal cuore di una delle galassie, in cui si annida un buco nero supermassiccio, colpiscono questo ponte gassoso, deformandolo.

Gli ammassi di galassie sono tra i più grandi oggetti del cosmo tenuti insieme dalla gravità. Contengono centinaia, persino migliaia di galassie, insieme a vaste quantità di gas caldo che brilla in banda X, e a immense riserve di invisibile materia oscura. Il sistema osservato dal telescopio Chandra, noto come Abell 2384, sfoggia le strutture gigantesche che possono derivare dalla collisione di due ammassi galattici. Il ponte di gas rovente è visibile nell’immagine composita, in cui i dati nei raggi X dai telescopi Chandra della NASA e XMM-Newton dell’ESA sono mostrati in blu, mentre i dati in banda radio del Giant Metrewave Radio Telescope sono rappresentati in rosso. Questa nuove visione multibanda rivela gli effetti di un getto espulso da un buco nero supermassiccio al centro di una galassia appartenente a uno degli ammassi. È un getto così potente da modificare la forma del ponte gassoso, che si estende per oltre 3 milioni di anni luce e ha una massa pari a 6.000 miliardi di Soli.

La versione annotata dell’immagine mostra la forma del ponte, la posizione del buco nero supermassiccio e la zona in cui il getto impatta sul gas caldo presente nel ponte a lato del sito di collisione. Il lobo radio evidenzia inoltre la fine di ognuno dei getti. Credit X-ray: NASA/CXC/SAO/V.Parekh, et al. & ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/GMRT

In corrispondenza della regione in cui è avvenuta la collisione, gli astronomi hanno scoperto un gigantesco fronte d’urto, in grado di mantenere caldo il gas e di impedire il suo raffreddamento, un processo necessario perché il materiale possa formare nuove stelle. L’emissione radio si estende fino a circa 1,2 milioni di anni luce di distanza dal buco nero verso nord e fino a circa 1,7 milioni di anni luce verso sud. Il fatto che in direzione nord l’emissione radio sia più ridotta può essere dovuto al rallentamento subìto in seguito all’impatto del getto con il gas caldo nel ponte.

Chandra ha osservato spesso enormi cavità create nel gas caldo da getti al centro di ammassi di galassie. Tuttavia Abell 2384 rappresenta una rarità, in quanto una simile interazione avviene nelle regioni esterne di un ammasso. È insolito, in effetti, che il buco nero supermassiccio da cui ha origine il getto non si trovi nella galassia più grande, al centro dell’ammasso. Secondo gli astronomi oggetti come Abell 2384 sono fondamentali per comprendere come crescano ed evolvano gli ammassi di galassie. Sulla base di simulazioni a computer, si è dimostrato che gli ammassi, dopo essersi scontrati, oscillano come un pendolo e passano uno attraverso l’altro varie volte, prima di fondersi per formare un ammasso più grande. I ricercatori ritengono che anche i due ammassi in Abell 2384 finiranno per fondersi in uno solo. Abell 2384 si trova a 1,2 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra e si ritiene che la sua massa totale, comprensiva di singole galassie, gas caldo e materia oscura, sia pari a 260.000 miliardi di volte quella del Sole. Lo studio relativo è pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Credit X-ray: NASA/CXC/SAO/V.Parekh, et al. & ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/GMRT

https://chandra.si.edu/photo/2020/a2384/