Un'immagine a falsi colori a più lunghezze d'onda dell'ammasso di galassie "Spazzolino da denti", 1RXS J0603,3+4214. L'intensità in rosso mostra l'emissione radio, il blu è raggi X, e il colore di sfondo composito è l'emissione ottica. Gli astronomi che studiano l'ammasso con nuove osservazioni radio combinate con altre lunghezze d'onda sono stati in grado di confermare lo scenario di fusione delle galassie e stimare l'intensità del campo magnetico negli shock. Credito:van Weeren et al.
La maggior parte delle galassie si trova in ammassi contenenti da pochi a migliaia di oggetti. La nostra Via Lattea, Per esempio, appartiene a un ammasso di una cinquantina di galassie chiamato Gruppo Locale il cui altro grande membro è la galassia di Andromeda a circa 2,3 milioni di anni luce di distanza. Gli ammassi sono gli oggetti gravitazionalmente più massicci dell'universo e si formano (secondo le idee attuali) in modo "dal basso verso l'alto", con strutture più piccole che si sviluppano prima e gruppi più grandi che si assemblano in seguito nella storia cosmica. La materia oscura gioca un ruolo importante in questo processo di crescita.
Esattamente come crescono, però, sembra dipendere da diversi processi fisici concorrenti compreso il comportamento del gas intracluster. C'è più massa in questo gas che in tutte le stelle delle galassie di un ammasso, e il gas può avere una temperatura di dieci milioni di kelvin o anche superiore. Di conseguenza, il gas gioca un ruolo importante nell'evoluzione del cluster. Il gas caldo all'interno del cluster contiene particelle cariche in rapido movimento che si irradiano fortemente a lunghezze d'onda radio, a volte rivelando lunghe strutture filamentose.
L'ammasso di galassie "Spazzolino da denti", 1RXS J0603,3+4214, ospita tre di queste strutture radio e un grande alone. La caratteristica radio più importante si estende per oltre sei milioni di anni luce, con tre componenti distinti che ricordano lo spazzolino e il manico di uno spazzolino da denti. La maniglia è particolarmente enigmatica perché, oltre ad essere grande e molto dritto, è fuori centro rispetto all'asse del cluster. Si pensa che l'alone derivi dalla turbolenza prodotta dalla fusione di galassie, anche se sono state suggerite altre possibilità.
CfA astronomi Reinout van Weeren, Bill Forman, Felipe Andrade Santos, Ralph Kraft, e Christine Jones e i loro colleghi hanno utilizzato la struttura Very Large Array (VLA) per osservare le particelle relativistiche nell'ammasso con precisione, immagini radio sensibili, che hanno confrontato con Chandra X-ray e altri set di dati. Alla radio, lo spazzolino ha una cresta molto stretta, creato da un enorme shock derivante dalla fusione, e almeno trentadue sorgenti compatte non rilevate in precedenza. Le morfologie radio e a raggi X dell'alone sono molto simili e supportano lo scenario della fusione. Gli astronomi sono anche in grado di stimare l'intensità del campo magnetico, e combinato con altri risultati, usalo per concludere che lo scenario di fusione è il più adatto.
