Estes dois aglomerados de galáxias são parte do projeto "Frontier Fields" que obtém observações longas com vários telescópios.
Aglomerados de galáxias são importantes porque são as maiores estruturas no Universo unidas pela gravidade.
Ambos os objetos são os locais onde vários aglomerados de galáxias estão colidindo.
raios-X de Chandra revelar as enormes quantidades de gás quente que permeiam cada aglomerado de galáxias.
Aglomerados de galáxias são enormes coleções de centenas ou mesmo milhares de galáxias e vastos reservatórios de gás quente incorporado em nuvens enormes de matéria escura, material invisível que não emite nem absorve luz, mas pode ser detectado através de seus efeitos gravitacionais. Estes gigantes cósmicos são não apenas novidades do tamanho ou peso - mas representam caminhos para a compreensão de como todo o nosso universo evoluiu no passado e onde ele pode estar indo no futuro.
Para saber mais sobre clusters, incluindo como eles crescem através de colisões, os astrônomos usaram alguns dos telescópios mais poderosos do mundo, olhando para diferentes tipos de luz. Eles têm focado observações longas com estes telescópios em uma meia dúzia de agrupamentos de galáxias. O nome para este projeto aglomerado de galáxias é o "Frontier Fields".
Dois destes aglomerados de galáxias Frontier Campos, MACS J0416.1-2403 (abreviado MACS J0416) e MACS J0717.5 + 3745 (MACS J0717 para o short) são apresentados aqui em um par de imagens multi-comprimento de onda.
Localizado a cerca de 4,3 bilhões de anos luz da Terra, MACS J0416 é um par de colidir aglomerados de galáxias que acabará por se combinam para formar um cluster ainda maior. MACS J0717, uma das mais complexas e distorcidas aglomerados de galáxias conhecidas, é o local de uma colisão entre quatro clusters. Ele está localizado a cerca de 5,4 bilhões de anos luz de distância da Terra.
Estas novas imagens de MACS J0416 e MACS J0717 conter dados de três telescópios diferentes: Observatório de Raios-X Chandra da NASA (difuso de emissão em azul), Telescópio Espacial Hubble (vermelho, verde e azul), e Jansky da NSF Very Large Array (difusa emissão em rosa). Onde o raio-X e emissão de rádio sobrepõem a imagem aparece roxo. Os astrónomos também usaram dados do telescópio de rádio Metrewave gigante na Índia das propriedades de MACS J0416.
Os dados do Chandra mostram gás nos aglomerados que se fundem com temperaturas de milhões de graus. Os dados óptico mostra galáxias em aglomerados e outros, mais distantes, galáxias que estão por trás dos clusters. Algumas destas galáxias de fundo são altamente distorcida por causa do efeito de lente gravitacional, a curvatura da luz por objetos maciços. Este efeito também pode ampliar a luz a partir desses objetos, permitindo aos astrônomos estudar galáxias de fundo que de outra forma seriam muito fracos para detectar. Finalmente, as estruturas em que os dados de rádio rastrear ondas de choque enormes e turbulência. Os choques são semelhantes aos estrondos sônicos, gerados pelas fusões dos clusters.
Novos resultados de estudos multi-comprimento de onda de MACS J0416 e J0717 MACS, descrita em dois artigos separados, estão incluídos abaixo.
MACS J0416
Uma questão em aberto para os astrônomos sobre MACS J0416 tem sido: estamos vendo uma colisão nestes clusters que está prestes a acontecer ou um que já teve lugar? Até recentemente, os cientistas têm sido incapazes de distinguir entre estas duas explicações. Agora, os dados combinados destes vários telescópios está fornecendo novas respostas.
Em MACS J0416 a matéria escura (que deixa a sua marca gravitacional nos dados ópticos) e do gás quente (detectado pelo Chandra) alinham bem com os outros. Isto sugere que os clusters foram capturados antes de colidir. Se os cachos estavam sendo observados após colidir a matéria escura e gás quente deve separar um do outro, como visto no famoso sistema de cluster colidindo conhecido como o conjunto da bala.
O aglomerado na parte superior esquerda contém um núcleo compacto de gás quente, mais facilmente visto numa imagem especialmente processados, e também mostra provas de uma cavidade perto, ou furo no gás de raios-X emitindo. A presença dessas estruturas também sugere que uma grande colisão não ocorreu recentemente, caso contrário, estas características provavelmente teriam sido interrompido. Finalmente, a falta de estruturas afiadas na imagem de rádio fornece mais evidências de que uma colisão ainda não ocorreu.
No cluster localizado no canto inferior direito, os observadores notaram uma mudança brusca na densidade na borda do sul do cluster. Esta mudança na densidade é provavelmente causado por uma colisão entre este cluster e uma estrutura menos maciço localizado mais à direita mais baixa.
MACS J0717
Em jansky imagens muito grandes de matriz deste cluster, sete fontes gravitacionalmente de lentes são observadas, todas as fontes de fontes pontuais ou que são pouco maior do que pontos. Isso faz com que MACS J0717 o cluster com o maior número de fontes de rádio lensed conhecidos. Duas destas fontes lensed são também detectados na imagem Chandra. Os autores são apenas ciente de duas outras fontes de raios-X com lentes atrás de um aglomerado de galáxias.
Todas as fontes de rádio lensed são galáxias situadas entre 7,8 e 10,4 bilhões de anos-luz de distância da Terra. O brilho das galáxias em comprimentos de onda de rádio mostra que eles contêm estrelas que formam a taxas elevadas. Sem a amplificação por efeito de lente, algumas destas fontes de rádio seria muito fraco para detectar com as observações de rádio típicas. As duas fontes de raios-X lensed detectados nas imagens Chandra são núcleos activos susceptíveis de galáxias (AGN) no centro de galáxias. AGN são compactas fontes, luminosas movidos a gás aquecido a milhões de graus à medida que cai em direção buracos negros supermassivos. Estas duas fontes de raios-X teria sido detectada sem lensing mas teria sido duas ou três vezes mais fracas.
Os grandes arcos de emissão de rádio em MACS J0717 são muito diferentes daquelas em MACS J0416 por causa de ondas de choque resultantes das múltiplas colisões que ocorrem no primeiro objeto. A emissão de raios-X no MACS J0717 tem mais aglomerados porque existem quatro grupos violentamente colidindo.
Georgiana Ogrean, que estava em Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics enquanto liderava o trabalho em pesquisa MACS J0416, está atualmente na Universidade de Stanford. O artigo descrevendo estes resultados foi publicado no 20 de outubro de 2015 emissão do Astrophysical Journal e está disponível online. A pesquisa sobre MACS J0717 foi conduzido por Reinout van Weeren a partir do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, e foi publicado no 01 de fevereiro de 2016 emissão do Astrophysical Journal e está disponível online.
da NASA Marshall Space Flight Center, em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para a Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington. O Observatório Astrofísico Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts, controla as operações científicas e de voo de Chandra.
Fatos para MACS J0416.1-2403:
Crédito de raios-X: NASA / CXC / SAO / G.Ogrean et al .; Optical: NASA / STScI; Rádio: NRAO / AUI / NSF
Data de lançamento 10 de março de 2016
Escala da imagem é de 3,4 minutos de arco de diâmetro. (Cerca de 3,6 milhões de anos-luz)
Categoria Grupos e aglomerados de galáxias
Coordenadas 09.90s 04h16m (J2000) RA | Dez -24 ° 03 '58.00 "
constelação Eridanus
Observação Datas 6 pointings entre junho 2009 e dezembro 2014
Observação Tempo 90 horas 5 min
Obs. IDs 10446, 16236, 16237, 16304, 16523, 17313
instrumento ACIS
Referências Ogrean, G. et al, 2015, APJ, 812, 153.; arXiv: 1.505,05560
Código de Cores X-ray (azul); Optical (Vermelho, Verde, Azul); Radio (rosa)
RadioOpticalX-ray
Distância estimada cerca de 4,29 bilhões de anos luz (z = 0,396)
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