El Chandra de la NASA analitza la col·lisió de cúmuls de galàxies de la «clau de sol»

Els astrònoms han utilitzat l'observatori de rajos X Chandra de la NASA per analitzar la causa d'una formació notable d'ones de ràdio anomenada la «clau de sol», ja que la seva forma distintiva s'assembla molt a aquest símbol musical.

Els investigadors han descobert que la clau de sol probablement és conseqüència d'una emissió d'un forat negre supermassiu, seguida de la col·lisió de dos cúmuls de galàxies. Un article que descriu les troballes, encapçalat per Andrea Botteon de l'Institut Nacional d'Astrofísica (INAF) d'Itàlia, s'ha publicat aquest dimecres a la revista Astronomy & Astrophysics.

Trobar una explicació per a la clau de sol ha estat especialment difícil perquè la formació es troba gairebé directament darrere del pla de la Via Làctia, la qual cosa fa que les estrelles, el gas i la pols de la nostra pròpia galàxia bloquegin en gran part la visió des de la Terra. Tanmateix, fent servir telescopis que poden penetrar a través de la matèria interposada, un equip d'investigadors ha pogut identificar el responsable d'aquesta estructura singular.

El telescopi Chandra de la NASA i el telescopi de rajos X alemany eROSITA (Extended RÖntgen Survey with an Imaging Telescope Array) han detectat gas calent i difús a la ubicació de la clau de sol, fet que demostra que l'objecte està contingut en un cúmul de galàxies. Els investigadors també han determinat que el cúmul de galàxies són, en realitat, dos cúmuls en procés de fusió. Els cúmuls de galàxies són algunes de les estructures més grans de l'univers, i contenen centenars de galàxies individuals i immensos reservoris de gas sobreescalfat.

Aquesta nova imatge composta de la clau de sol i del seu cúmul mostra en blau el gas a milions de graus detectat en rajos X pel Chandra i l'eROSITA, amb part de les dades del Chandra obtingudes mitjançant una tècnica especial utilitzada pels autors per ressaltar elements clau. Les dades de ràdio en color vermell del LOFAR (LOw Frequency ARray), una gran xarxa de radiotelescopis a Europa, mostren la figura idèntica a la notació musical. La peça final de la imatge combinada procedeix de dades infraroges captades pel United Kingdom Infrared Telescope, que es mostren majoritàriament en color blanc.

Els autors han conclòs que la clau de sol probablement es va originar en un procés de dues etapes. En primer lloc, una emissió anterior d'un forat negre supermassiu situat al centre del cúmul de galàxies va expulsar núvols de partícules carregades i camps magnètics a una velocitat propera a la de la llum. Això va derivar en una mena de crescendo còsmic i va generar inicialment ones de ràdio brillants que més tard es van atenuar a mesura que les partícules perdien energia. Després, la col·lisió entre els dos cúmuls va comprimir o reactivar el núvol, que va tornar a brillar en ones de ràdio. Les ones de xoc —semblants a les explosions sòquiques dels avions supersònics— causades per la col·lisió podrien haver intervingut en aquest procés de reactivació energètica.

Per trobar indicis de la col·lisió de cúmuls en les dades del Chandra, els autors van recórrer a una tècnica especial que avaluava fins a quin punt el gas calent del cúmul s'allunyava d'una forma simètrica. La major part del gas calent és simètrica i té una forma aproximadament ovalada.