Observaciones de los cúmulos de galaxias A399 y A401 con el satélite XMM-Newton

Irini Sakelliou & Trevor J. Ponman (2004), Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

La red cósmica que conecta todo en el universo es una estructura gigantesca compuesta por gases—principalmente hidrógeno—que actúan como el combustible esencial para la formación de estrellas. La red cósmica, tal como se ve en la imagen anterior, se asemeja a una telaraña. En la imagen, las estrellas aparecen en color amarillo, y luego forman galaxias. Toda la materia del universo se distribuye a lo largo de largos filamentos. A lo largo de estos hilos se forman las estrellas, las galaxias, los cúmulos de galaxias y los supercúmulos.

Al observar la imagen, uno podría tener la impresión (no errónea) de que algunas estructuras intensamente amarillas y casi circulares son cúmulos de galaxias que contienen muchas galaxias. Estos cúmulos “amarillos” podrían estar al borde de una colisión.

Un cúmulo de galaxias emite en rayos X. Por tanto, la mejor manera de descubrir sus secretos podría ser observarlo en rayos X. El satélite europeo de rayos X, XMM-Newton, realizó cuatro observaciones a lo largo de la línea que conecta los dos cúmulos: A399 y A401. Estos cúmulos están a unos mil millones de años luz de distancia de nosotros y separados por unos 40 arcmin (es decir, 3,2 Mpc). El campo de visión del XMM-Newton es circular y aproximadamente del tamaño de la luna llena.

Cada cúmulo deja su huella en la imagen de rayos X como una marca oscura destacada. A continuación se muestra la imagen compuesta que creamos uniendo las cuatro observaciones.

Tras analizar todos los datos, generamos esta imagen, que publicamos junto con los resultados del estudio en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Descubrimos que estos dos cúmulos de galaxias se encuentran en una etapa inicial de colisión, previa a una fusión final que dará lugar a un gran supercúmulo.

Las observaciones anteriores se realizaron con el satélite de rayos X XMM-Newton, que aparece en la siguiente imagen. Tiene una longitud aproximada de 10 metros y un peso cercano a las 3 toneladas.

Una simulación de la colisión de dos cúmulos de galaxias se puede ver en los siguientes vídeos:

La publicación original puede consultarse aquí: https://academic.oup.com/mnras/article/351/4/1439/1135465