Un'immagine ottica dell'ammasso di galassie Abell 959. Le immagini radio di questo ammasso identificano diverse strutture giganti prodotte da gas caldo, coerente con l'eccitazione da shock estesi. Credito:fotocamera ALFOSCCCD al NordicOptical Telescope di 2,56 m a La Palma HåkonDahle, RagnvaldIrgens e Per B.Lilje, con alcuni contributi aggiuntivi di Gerbs Bauer, Doug Clowe e Henning Holen
La maggior parte delle galassie si trova in ammassi contenenti da pochi a migliaia di oggetti. La nostra Via Lattea, Per esempio, appartiene al Gruppo Locale, un ammasso di una cinquantina di galassie 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.
Gli astronomi hanno rilevato enormi ammassi di galassie, alcune con più massa di cento galassie della Via Lattea, risalenti a circa tre miliardi di anni dopo il big bang, e le loro stelle dovettero formarsi anche in tempi precedenti. Nell'Universo odierno, i cluster si stanno ancora formando attraverso processi gerarchici come grandi fusioni con cluster vicini. Gli astronomi stanno lavorando per comprendere meglio la formazione e l'evoluzione dei cluster, in parte perché i dettagli aiuteranno anche a vincolare i parametri cosmologici e le proprietà della materia oscura.
L'astronomo CfA Felipe Andrade-Santos era un membro di un gruppo che ha studiato Abell 959, un ammasso di galassie la cui massa è quella di circa 3000 galassie della Via Lattea e che si trova a circa tre miliardi di anni luce di distanza. Tutti i processi importanti per la formazione di ammassi come Abell 959 dissipano energia attraverso gli shock. I processi includono, Per esempio, fusioni, accrescimento di massa, e fenomeni legati ai loro nuclei di buchi neri supermassicci. Questi shock a loro volta producono caratteristiche di emissione diffusa su larga scala poiché gli elettroni nel gas caldo vengono accelerati e irradiati, e queste strutture (chiamate radio reliquie) possono essere studiate con i radiotelescopi. La turbolenza del gas nel cluster post-fusione produce anche caratteristiche radio, chiamate aloni radio giganti. Abell 959 ospita una reliquia radio di oltre milleduecento anni luce di lunghezza e cinquecento di larghezza, e anche un gigantesco alone radiofonico.
Gli scienziati hanno analizzato le strutture Abell 959 e le hanno confrontate con un'analisi di circa ottanta altri sistemi di aloni radio noti per testare e perfezionare teorie concorrenti sull'evoluzione dei cluster. Scoprono che l'attuale modello di riaccelerazione turbolenta degli elettroni è coerente con i loro risultati, e inoltre che nuove simulazioni di formazione di cluster sono in buon accordo con le loro osservazioni. I loro risultati nel complesso rafforzano la nostra fiducia nei modelli di come si formano enormi ammassi di galassie.