Los astrónomos detectan un frente frío en un cúmulo masivo de galaxias
Los frentes fríos galácticos son discontinuidades marcadas del brillo de la superficie donde la caída de dicho brillo y la densidad del gas van acompañadas de un salto en la temperatura
Al analizar los datos del observatorio de rayos X Chandra de la NASA, astrónomos de la India y Sudáfrica han investigado un cúmulo de galaxias masivo conocido como Abell 2566. Detectaron frentes fríos en el medio intracúmulo (ICM) de este cúmulo. El hallazgo se informó en un artículo de investigación publicado recientemente en el servidor de preimpresión arXiv.
Los cúmulos de galaxias y los frentes fríos
Los cúmulos de galaxias contienen hasta miles de galaxias unidas por la gravedad. Son las estructuras unidas gravitacionalmente más grandes conocidas en el universo y podrían servir como excelentes laboratorios para estudiar la evolución y la cosmología de las galaxias.
En general, los llamados frentes fríos son discontinuidades marcadas del brillo de la superficie que se observan en imágenes de rayos X, donde la caída del brillo de la superficie y la densidad del gas van acompañadas de un salto en la temperatura del gas, siendo la región más densa la región más fría que la más enrarecida.
Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Sonali K. Kadam de la Universidad Swami Ramanand Teerth Marathwada en India ha identificado tales características en Abell 2566, un cúmulo de galaxias de núcleo frío con un corrimiento al rojo de 0.08, con una masa estimada de alrededor de 217 billones de masas solares.
Al analizar imágenes de Chandra y datos de radio de archivo, el equipo de Kadam encontró evidencia de gas chapoteando en el núcleo de Abell 2566 junto con un par de frentes fríos en su entorno.
En primer lugar, las imágenes recopiladas revelaron una morfología inusual de la distribución del ICM, en forma de gas en forma de espiral chapoteando junto con bordes en la distribución del brillo de la superficie. Los análisis espectrales realizados por los astrónomos confirmaron una asociación de estas discontinuidades morfológicas con los frentes fríos.
"Un análisis detallado de los perfiles de brillo sectoriales a lo largo de estos bordes confirma su origen debido al chapoteo de gas, conocido como frentes fríos chapoteantes", explicaron los investigadores.
Además, las observaciones identificaron un desplazamiento de unos 22.200 años luz entre el cúmulo de galaxias (BCG) más brillante y el pico de emisión de rayos X, así como una estrecha asociación del BCG con un sistema vecino. Los autores del artículo suponen que esta compensación podría haber dado lugar a la estructura chapoteante de Abell 2566.
Basándose en los datos recopilados, los astrónomos suponen que las características observadas y la compleja morfología de la distribución del plasma en Abell 2566 comparten un origen común, ya que pueden deberse a una fusión menor. El equipo observó que un subcúmulo pudo haber perturbado al cúmulo principal al desplazar bien su potencial gravitacional.
"Tal desplazamiento resulta además en la formación de frentes fríos, los bordes de forma concéntrica en el brillo de la superficie producidos por el gas del núcleo a medida que se mueve alrededor del pozo potencial. Estos frentes fríos desarrollan aún más patrones en espiral en la distribución del plasma, siempre que la dirección del chapoteo sea la misma cerca del plano del cielo", concluyeron los científicos.
Referencia
S.K. Kadam et al, Sloshing Cold Fronts in Galaxy Cluster Abell 2566, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.10475