Diverse centinaia di milioni di anni fa, due ammassi di galassie si sono scontrati e poi si sono incrociati. Questo potente evento ha rilasciato un flusso di gas caldo da ciascun ammasso di galassie che ha formato un insolito ponte tra i due oggetti. Questo ponte viene ora colpito da particelle allontanate da un buco nero supermassiccio.

Gli ammassi di galassie sono gli oggetti più grandi dell'universo tenuti insieme dalla gravità. Contengono centinaia o migliaia di galassie, enormi quantità di gas multimilionario che brillano ai raggi X, ed enormi serbatoi di materia oscura invisibile.

Il sistema noto come Abell 2384 mostra le strutture giganti che possono risultare quando due ammassi di galassie si scontrano. Un ponte di gas surriscaldato in Abell 2384 è mostrato in questa immagine composita di raggi X dall'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e dall'XMM-Newton dell'ESA (blu), così come il Giant Metrewave Radio Telescope in India (rosso). Questa nuova vista a più lunghezze d'onda rivela gli effetti di un getto che si allontana da un buco nero supermassiccio al centro di una galassia in uno degli ammassi. Il getto è così potente che sta piegando la forma del ponte di gas, che si estende per oltre 3 milioni di anni luce e ha la massa di circa 6 trilioni di Soli.

Una versione etichettata dell'immagine traccia la forma del ponte, segna la posizione del buco nero supermassiccio, e mostra dove il getto sta spingendo lateralmente il gas caldo nel ponte nel luogo della collisione. Viene anche mostrato il lobo di emissione radio che segna l'estremità di ciascun getto. Nel luogo della collisione, gli astronomi hanno trovato prove di un fronte d'urto, simile al boom sonico di un aereo supersonico, che può mantenere caldo il gas e impedire che si raffreddi per formare nuove stelle.

L'emissione radio si estende per circa 1,2 milioni di anni luce dal buco nero a nord e circa 1,7 milioni di anni luce a sud. L'emissione radio del nord è anche più debole dell'emissione del sud. Queste differenze potrebbero essere spiegate dal fatto che l'emissione radio a nord è rallentata dall'impatto del getto con il gas caldo nel ponte.

Chandra ha spesso osservato cavità nel gas caldo create da getti al centro di ammassi di galassie, come l'ammasso di Perseo, MS 0735 e l'ammasso di Ofiuco. Però, Abell 2384 offre un raro caso di tale interazione che si verifica nella regione esterna di un ammasso. È anche insolito che il buco nero supermassiccio che guida il getto non si trovi nella galassia più grande situata al centro dell'ammasso.

Gli astronomi considerano oggetti come Abell 2384 importanti per comprendere la crescita degli ammassi di galassie. Sulla base di simulazioni al computer, è stato dimostrato che dopo una collisione tra due ammassi di galassie, oscillano come un pendolo e si attraversano più volte prima di fondersi per formare un ammasso più grande. Sulla base di queste simulazioni, gli astronomi pensano che i due ammassi in Abell 2384 alla fine si fonderanno.

Abell 2384 si trova a 1,2 miliardi di anni luce dalla Terra. Sulla base di lavori precedenti, gli scienziati stimano che la massa totale di Abell 2384 sia 260 trilioni di volte la massa del Sole. Questo include la materia oscura, gas caldo e le singole galassie.

Un articolo che descrive questo lavoro è stato pubblicato nel numero di gennaio 2020 del Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , ed è disponibile online.