La galassia 3C438 e il suo ammasso di galassie visti nell'ottica (a sinistra) e nei raggi X dall'Osservatorio a raggi X Chandra (a destra). Gli astronomi hanno concluso che il gas caldo è il risultato di una collisione tra due ammassi di galassie. Credito:raggi X:NASA/CXC/CfA/R.P.Kraft; Ottica:Pal.Obs. DSS
Gli ammassi di galassie contengono da poche a migliaia di galassie e sono le strutture legate più grandi dell'universo. La maggior parte delle galassie sono membri di un ammasso. La nostra Via Lattea, Per esempio, è membro del "Gruppo Locale, " un insieme di una cinquantina di galassie il cui altro grande membro è la galassia di Andromeda. Il grande ammasso di galassie più vicino a noi, a circa cinquanta milioni di anni luce di distanza, è l'Ammasso della Vergine, con circa 2000 membri.
Si ritiene che gli ammassi crescano come risultato di fusioni tra gruppi di galassie più piccoli e dall'accrescimento di gas e materia oscura. L'energia rilasciata in queste fusioni è in gran parte dissipata nel gas caldo all'interno del cluster, dove le osservazioni a raggi X possono individuare prove di urti e alte temperature. Le fusioni tra due ammassi di galassie ugualmente massicci forniscono una diagnostica particolarmente importante poiché queste collisioni energetiche hanno gli effetti più drammatici e duraturi. Queste grandi fusioni sono eventi relativamente rari, però. Il Bullet Cluster è un esempio analizzato di recente, e poiché capita anche di fungere da lente gravitazionale per le galassie di fondo, divenne famoso per aver mostrato la distribuzione della sua materia oscura.
CfA astronomi Deanna Emery, Akos Bogdan, Ralph Kraft, Filipe Andrade Santos, Bill Forman, e Christine Jones, e un altro collega ha studiato un'altra importante fusione nell'ammasso attorno alla galassia 3C438. I membri del team hanno utilizzato l'Osservatorio a raggi X Chandra per esaminare il gas dell'ammasso caldo. Osservazioni precedenti avevano concluso che l'attività era dovuta a un buco nero supermassiccio o a una fusione massiccia, ma i due non potevano essere distinti.
Utilizzando ulteriori osservazioni Chandra e nuove procedure di calibrazione, gli scienziati hanno ridotto nuovamente tutti i dati. Hanno scoperto che il gas dell'ammasso caldo si estende su una distanza di circa 2,5 milioni di anni luce e ha caratteristiche di luminosità apparentemente causate da uno shock da fusione dell'arco. Sono persino in grado di calcolare la velocità relativa stimata della fusione di circa 2600 chilometri al secondo. Poiché sono state fatte poche osservazioni di urti di prua nei cluster, questa rilevazione fornisce un importante contributo allo studio della dinamica delle fusioni di cluster e di come si siano formati cluster massicci.