L'observation aux rayons X et radio du système galactique Abell 2384 révèle la collision de deux amas de galaxies qui se sont traversés pour former un système binodal avec un pont de gaz surchauffé entre deux lobes d'amas et une courbure dans le pont due à un puissant jet de gaz chaud s'éloignant d'un trou noir super lourd au centre d'une galaxie de l'amas.
Pour bien comprendre, la Terre, ainsi que les autres planètes et leurs satellites, font partie du système stellaire d'une étoile appelée Soleil. Chaque étoile possède un tel système, composé de corps qui orbitent autour d'elle. Un grand nombre d' étoiles liées par la gravité forment une entité céleste appelée galaxie . Par exemple, notre système solaire fait partie de la Voie lactée, une galaxie qui compte à elle seule environ 100 milliards d'étoiles , chacune possédant son propre système stellaire. Des centaines de galaxies liées par un champ gravitationnel forment ce que l'on appelle un amas de galaxies.
Les amas de galaxies sont les plus grands objets de l' univers . Chacun d'eux est composé de centaines de galaxies, d'immenses nuages de gaz surchauffés et d'une grande quantité de matière noire. Ces nuages de gaz, dont la température oscille entre 30 et 100 millions de degrés Celsius, sont invisibles aux télescopes optiques, mais émettent des rayons X observables par les télescopes à rayons X. La matière noire, quant à elle, n'émet, n'absorbe ni ne réfléchit aucun rayonnement électromagnétique ; elle est donc inobservable par tout type de télescope, mais seulement par son interaction gravitationnelle avec la matière blanche.
Il y a plusieurs centaines de millions d'années, à une distance d'environ 1.2 milliard d'années-lumière de nous, deux amas de galaxies sont entrés en collision et se sont traversés, formant un système de fusion appelé Abell 2384 ou A2384. Situé dans la constellation du Capricorne (l'une des constellations du zodiaque, également connue sous le nom de « corne de chèvre »), Abell 2384 mesure environ 17 millions d'années-lumière de diamètre et se compose de deux lobes d'amas inégaux reliés par un pont de gaz chaud long de trois millions d'années-lumière.
Les astronomes ont obtenu une vue composite détaillée de ce système d'amas de galaxies , Abell 2384, en utilisant des données multi-longueurs d'onde provenant de trois types de sources différents mentionnés ci-dessous :
1. Bleu : données de rayons X de l'observatoire spatial Chandra (télescope spatial à rayons X lancé par la NASA en 1999) et de XMM-Newton (observatoire spatial à rayons X lancé par l'Agence spatiale européenne en 1999).
2. Magenta : Données radio fournies par le radiotélescope géant à ondes métriques (GMRT), Inde.
3. Jaune : Données optiques du relevé numérique du ciel (DSS) du Space Telescope Science Institute.
Les données de rayons X obtenues des observatoires spatiaux ont révélé une région de haute densité s'étendant entre les deux têtes de l'amas, correspondant à un pont de gaz chaud unique. Les observations radio ont indiqué une interaction rayons X-radio à la périphérie de l'amas, caractéristique d'une radiogalaxie particulière. On en conclut qu'un puissant jet est émis par un trou noir supermassif situé au centre d'une galaxie au sein de l'amas, ce qui explique la courbure du pont de gaz.
Cette étude est importante pour le développement de la base de connaissances sur la croissance et le cours de fusion de galaxie des grappes dans le univers. La simulation suggère que les clusters nord et sud du système Abell 2384 finiront par fusionner.
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Sources:
1. United space in Europe (Agence spatiale européenne) 2020. Un pont courbé entre deux amas de galaxies. Article du 11 mai 2020. Disponible en ligne à l'adresse http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/A_bent_bridge_between_two_galaxy_clusters . Consulté le 13 mai 2020.
2. Observatoire de rayons X Chandra (NASA) 2020. Abell 2384 : Un pont entre deux amas de galaxies. Date de publication : 11 mai 2020. Disponible en ligne à l’adresse https://chandra.si.edu/photo/2020/a2384/index.html. Consulté le 13 mai 2020.
3. Parekh V., Lagana TF, et al., 2020. Un cas rare d'interaction FR I avec un pont de rayons X chauds dans l'amas de galaxies A2384. MNRAS 491, 2605–2616. DOI : https://doi.org/10.1093/mnras/stz3067
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