Abell 1758, una mega collisione galattica è in corso

Le collisioni galattiche sono “incidenti” abbastanza frequenti nelle pur poco trafficate autostrade cosmiche. Ma cosa succede se ad essere coinvolte in questi scontri tra titani non sono due galassie ma due ammassi di galassie? E se invece sono quattro, cosa accade? Dal mega scontro e dalla fusione verrebbe fuori una mega struttura: un super ammasso di galassie, uno degli oggetti più massicci dell’universo.

Immagine composita del sistema Abell 1758, la struttura a circa 3 miliardi di anni luce dalla Terra dove sta avvenendo una rara collisione tra quattro ammassi di galassie. L’immagine è stata ottenuta tramite composizione delle immagini in X di Chandra e di diversi altri telescopi, e quella in ottico dello Sloan Digitized Sky Survey. Alla fine tutti e quattro gli ammassi si fonderanno per formare uno degli oggetti più massicci dell’universo. Crediti immagine in X: Nasa / Cxc / Sao / G. Schellenberger et al. Crediti immagine in ottico: Sdss

Ed è proprio questo che ci mostra l’immagine qui accanto, una composizione delle immagini in X di Chandra e di altri telescopi con un’immagine nell’ottico della Sloan Digital Sky Survey: una rara collisione in corso tra quattro ammassi di galassie, ciascuno dei quali ha una massa centinaia di migliaia di miliardi di volte quella del nostro Sole. La cui fusione, come detto, comporterà la formazione di uno degli oggetti più massicci dell’universo.

Gli ammassi di galassie sono grandi e affascinati strutture cosmologiche: migliaia di galassie tenute insieme dalla gravità, inzuppate in grandi quantità di gas caldo, e contenenti una porzione ancora più grande di materia oscura invisibile. Che due di questi ammassi di galassie occasionalmente possano scontrarsi può accadere, ma che lo facciano ben quattro di queste strutture è un evento che non capita tutti i giorni, neanche su scala cosmica. Non è unico, certo, ma sicuramente è raro.

La mega struttura si sta assemblando in un sistema quadruplo, chiamato Abell 1758, individuato per la prima volta nel 2004 grazie agli stessi dati di Chandra e a quelli del satellite Xmm-Newton dell’Esa a circa 3 miliardi di anni luce dalla Terra. Nello specifico, il sistema contiene due coppie di ammassi di galassie in collisione che si dirigono l’una verso l’altra: la coppia di ammassi settentrionale – quella in alto nell’immagine – dove i centri dei due ammassi si sono già incrociati una volta, circa 300/400 milioni di anni fa, e la coppia meridionale – in basso nell’immagine – contenente invece i due ammassi di galassie che si stanno approcciando per la prima volta. Quelle rappresentate in blu e bianco sono le emissioni di gas caldo di ciascuna coppia di ammassi, osservate grazie alla vista neli raggi X di Chandra, poste sullo sfondo ottenuto nell’ottico dalla Sloan Digital Sky Survey.

Una immagine bella di un evento raro che l’osservazione, per la prima volta, di una onda d’urto (shock wave, in inglese) – analoga al “bang” prodotto da un jet quando supera la barriera del suono – nel gas caldo della coppia di ammassi settentrionale rende unica. E proprio grazie a questa onda d’urto, gli astronomi hanno stimato che i due ammassi si stanno muovendo ad una velocità compresa tra i 3 e 5 milioni di chilometri all’ora l’una rispetto all’altra, roba da fare tremare persino Flash.

Ma queste non è l’unica informazione che da questa immagine possiamo trarre. Infatti, possiamo osservare anche come gli elementi pesanti si mescolano e si redistribuiscono dopo che gli ammassi collidono e si fondono. Un processo che dipende dal grado di avanzamento della fusione. E poiché le due coppie di ammassi si trovano in due diversi stadi di fusione, Abell 1758 costituisce un vero e proprio caso studio di questo aspetto. Nella coppia a sud, in particolar, dove gli ammassi stanno per collidere, gli elementi pesanti  sono più abbondanti nei centri dei due ammassi in collisione, il che significa che la loro posizione non ne è stata ancora influenzata. Nella coppia a nord, al contrario, la collisione e la fusione in uno stadio più avanzato ha già influenzato la posizione di questi elementi. La maggior parte si trova infatti tra i due centri degli ammassi, a sinistra della coppia, mentre solo una quantità inferiore è al centro degli ammassi, sul lato sinistro dell’immagine.

Per saperne di più:

Guarda il video (in inglese) sul canale YouTube di Chandra: