Descubren dos grandes frentes fríos en el cúmulo de galaxias Abell 3558

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Imagen de mosaico XMM con exposición corregida del cúmulo de galaxias de fondo Abell 3558 en el rango de energía de 0,7 a 1,2 keV. El círculo blanco indica la ubicación de r500 El radio y la línea curva negra muestran la ubicación del frente frío interior. Las dos crestas exteriores recientemente identificadas, una a 600 megapársecs desde el núcleo hacia el sureste y la otra a 1,2 megapársecs desde el núcleo hacia el noroeste, están marcadas con flechas. crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.16222

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Imagen de mosaico XMM con exposición corregida del cúmulo de galaxias de fondo Abell 3558 en el rango de energía de 0,7 a 1,2 keV. El círculo blanco indica la ubicación de r500 El radio y la línea curva negra muestran la ubicación del frente frío interior. Las dos crestas exteriores recientemente identificadas, una a 600 megapársecs desde el núcleo hacia el sureste y la otra a 1,2 megapársecs desde el núcleo hacia el noroeste, están marcadas con flechas. crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.16222

Astrónomos de la Universidad de Alabama en Huntsville estudiaron el cúmulo de galaxias Abell 3558 utilizando la nave espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea. En sus resultados, descubrieron dos frentes fríos de gran escala en las afueras de este grupo. Este hallazgo fue publicado en un artículo publicado el 30 de agosto en un servidor de preimpresión. arXiv.

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 pueden servir como excelentes laboratorios para estudiar la evolución y la cosmología de las galaxias.

Con un corrimiento al rojo de 0,048, Abell 3558 es uno de los cúmulos del complejo de cúmulos Abell 3558 en el supercúmulo de Shapley. Tiene una masa de unos 980 billones de masas solares y un radio de unos 5,2 millones de años luz.

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Observaciones anteriores de Abell 3558 encontraron un frente frío a unos 320.000 años luz al noroeste del núcleo del cúmulo. En general, los llamados frentes fríos son discontinuidades marcadas en el brillo de la superficie observadas en imágenes de rayos X, donde una disminución en el brillo de la superficie y la densidad del gas va acompañada de un salto en la temperatura del gas, y la región más densa es más fría que la región más enrarecida. . región.

Se postula que el frente frío detectado en Abell 3558 es el resultado de una salida a gran escala, causada por el paso de un pequeño cúmulo de galaxias, muy probablemente SC 1327-312, o por una fusión fuera del eje con un sistema más masivo. Un equipo de astrónomos dirigido por Mohamed Mirakhor analizó imágenes de archivo XMM-Newton de Abell 3558 para arrojar más luz sobre este frente frío, lo que llevó al descubrimiento de dos nuevas características de este tipo.

Los investigadores identificaron dos discontinuidades abruptas en el brillo de la superficie en radios de gran escala fuera del núcleo de Abell 3558, que no habían sido reportadas previamente. Uno está ubicado a unos 2 millones de años luz del núcleo del cúmulo hacia el sureste y el otro está ubicado a unos 4 millones de años luz del núcleo del cúmulo hacia el noroeste.

El análisis espectral confirmó que estas dos interrupciones son en realidad frentes fríos a gran escala. Basándose en los datos recopilados, los astrónomos estiman que la edad del frente frío en dirección sureste es de unos 8.500 millones de años.

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El descubrimiento del equipo de Mirakhor convierte a Abell 3558 en uno de los pocos cúmulos de galaxias que albergan tres o más frentes fríos. Además, el frente frío exterior resulta ser uno de los frentes fríos más lejanos jamás observados en un cúmulo de galaxias, ya que se encuentra a una distancia mayor del centro que la mayoría de los frentes fríos a gran escala observados en los cúmulos de galaxias.

Según los autores del artículo, su descubrimiento sugiere que la escoria puede extenderse más allá del radio de enfriamiento de un cúmulo de galaxias, lo que significa que es un fenómeno a nivel de cúmulo.

más información:
M. S. Mirakhor et al., Dos frentes fríos extensos en las afueras del cúmulo de galaxias Abell 3558, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.16222

Información de la revista:
arXiv


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