Gli astronomi hanno utilizzato i dati dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA per catturare un'immagine drammatica di un'enorme coda di gas caldo che si estende per oltre un milione di anni luce dietro un gruppo di galassie che sta cadendo nelle profondità di un ammasso di galassie ancora più grande . Scoperte come questa aiutano gli astronomi a conoscere l'ambiente e le condizioni in cui si evolvono le più grandi strutture dell'Universo.

Gli ammassi di galassie sono le strutture più grandi dell'Universo tenute insieme dalla gravità. Mentre gli ammassi di galassie possono contenere centinaia o addirittura migliaia di singole galassie, la maggior parte della massa in un ammasso di galassie proviene dal gas caldo, che emette raggi X, e materia oscura invisibile. Come hanno fatto questi giganti cosmici a diventare così grandi?

Questa nuova immagine mostra un modo:la cattura delle galassie mentre vengono attirate dalla gravità straordinariamente potente di un ammasso di galassie. Nel pannello di sinistra, una visione ampia del cluster, chiamato Abell 2142, è visto. Abell 2142 contiene centinaia di galassie incorporate in gas multimilionari rilevati da Chandra (viola). Il centro dell'ammasso di galassie si trova nel mezzo dell'emissione viola, nella parte inferiore dell'immagine. Qui viene mostrato solo il gas caldo più denso, implicando che il gas meno denso più lontano dal centro dell'ammasso non è raffigurato nell'emissione viola. In questa immagine composita, i dati di Chandra sono stati combinati con i dati ottici della Sloan Digital Sky Survey in rosso, verde, e blu.

Una coda luminosa a raggi X situata nella parte superiore sinistra dell'immagine punta direttamente ad Abell 2142. Il pannello di destra contiene una vista più ravvicinata di questa coda. Un gruppo di galassie contenente quattro galassie luminose è vicino alla "testa" mentre la "coda" si estende in alto a sinistra. (Gruppi di galassie, come definito dagli astronomi contengono da una manciata a poche decine di galassie, al contrario di ammassi di galassie molto più popolosi.) La direzione della coda e il bordo tagliente del gas caldo attorno al gruppo di galassie, identificato nella versione etichettata, mostra che il gruppo sta cadendo quasi direttamente verso il centro di Abell 2142. Una vista ravvicinata delle quattro galassie luminose (chiamate G1, G3, G4 e G5) è mostrato come un'immagine ottica e a raggi X. La galassia G2 è un oggetto sullo sfondo, piuttosto che un membro del gruppo di galassie.

Quando il gruppo di galassie cade in Abell 2142, parte del gas caldo viene rimosso, proprio come le foglie di un albero in autunno durante una forte raffica di vento. Mentre il gas viene tolto, si forma in una coda diritta e relativamente stretta che si estende per circa 800, 000 anni luce. La forma della coda suggerisce che i campi magnetici avvolti attorno ad essa agiscano come uno scudo per contenere il gas. Oltre un milione di anni luce, la coda si allarga e diventa irregolare. Questo potrebbe significare che la turbolenza nel gas caldo dell'ammasso di galassie è più forte in quell'area, contribuendo ad abbattere l'effetto dello scudo magnetico.

Il lato inferiore della coda si allarga più del lato superiore. Ciò può essere causato da una precedente asimmetria nel gas caldo nel gruppo di galassie. Tale asimmetria potrebbe derivare da un'esplosione generata da un buco nero supermassiccio in una delle galassie del gruppo, o da fusioni tra galassie del gruppo. Tali eventi potrebbero portare a rimuovere più facilmente alcune parti del gas del gruppo galattico rispetto ad altre.

I nuovi dati di Chandra confermano anche che due delle quattro galassie luminose del gruppo, G3 e G4, contenere in rapida crescita, buchi neri supermassicci. Le due corrispondenti sorgenti di raggi X sono strettamente sovrapposte nell'immagine di Chandra.

Un documento che descrive i risultati, guidato da Dominique Eckert dell'Università di Ginevra in Svizzera, apparso in Astronomia e astrofisica rivista ed è disponibile online. Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per la direzione della missione scientifica della NASA a Washington. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, controlla la scienza e le operazioni di volo di Chandra.