Cúmulo de galaxias

Un cúmulo de galaxias , o cúmulo de galaxias , es una estructura que consiste en cualquier lugar de cientos a miles de galaxias que están unidos por gravedad [1] con masas típicas que van de 10 14 -10 15 masas solares. Son las estructuras unidas gravitacionalmente más grandes del universo y se creía que eran las estructuras conocidas más grandes del universo hasta la década de 1980, cuando se descubrieron los supercúmulos . [2] Una de las características clave de los clústeres es el medio intracluster.(ICM). El ICM consiste en gas calentado entre las galaxias y tiene una temperatura máxima entre 2-15 keV que depende de la masa total del cúmulo. Los cúmulos de galaxias no deben confundirse con cúmulos de estrellas , como los cúmulos galácticos, también conocidos como cúmulos abiertos, que son estructuras de estrellas dentro de galaxias, o con cúmulos globulares , que normalmente orbitan galaxias. Los pequeños agregados de galaxias se denominan grupos de galaxias en lugar de cúmulos de galaxias. Los grupos y cúmulos de galaxias pueden agruparse para formar supercúmulos.

Imagen compuesta de cinco galaxias agrupadas solo 600 millones de años después del nacimiento del Universo [1]

Los cúmulos de galaxias notables en el Universo relativamente cercano incluyen el Cúmulo de Virgo , el Cúmulo de Fornax , el Cúmulo de Hércules y el Cúmulo de Coma . Una gran agregación de galaxias conocida como el Gran Atractor , dominada por el Cúmulo Norma , es lo suficientemente masiva como para afectar la expansión local del Universo . Los cúmulos de galaxias notables en el Universo distante de alto corrimiento al rojo incluyen SPT-CL J0546-5345 y SPT-CL J2106-5844 , los cúmulos de galaxias más masivos encontrados en el Universo temprano. En las últimas décadas, también se ha descubierto que son sitios relevantes de aceleración de partículas, una característica que se ha descubierto al observar emisiones de radio difusas no térmicas, como halos de radio y reliquias de radio . Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra , también se han encontrado estructuras como frentes fríos y ondas de choque en muchos cúmulos de galaxias.

El cúmulo de galaxias IDCS J1426 se encuentra a 10 mil millones de años luz de la Tierra y tiene una masa de casi 500 billones de soles. [3]

Los cúmulos de galaxias suelen tener las siguientes propiedades:

  • Contienen de 100 a 1000 galaxias, gas emisor de rayos X caliente y grandes cantidades de materia oscura . [4] Los detalles se describen en la sección "Composición".
  • La distribución de los tres componentes es aproximadamente la misma en el grupo.
  • Tienen masas totales de 10 14 a 10 15 masas solares.
  • Por lo general, tienen un diámetro de 1 a 5 Mpc (consulte 10 23 m para comparar distancias).
  • La dispersión de velocidades para las galaxias individuales es de unos 800 a 1000 km / s.

Hay tres componentes principales de un cúmulo de galaxias. Están tabulados a continuación: [ cita requerida ]

Nombre de los componentes Fracción de masa Descripción
Galaxias 1% En observaciones ópticas, solo las galaxias son visibles
Gas intergaláctico en medio intragrupo 9% Plasma entre las galaxias a alta temperatura y emite radiación de rayos X por bremsstrahlung térmica
Materia oscura 90% Componente más masivo, pero no se puede detectar ópticamente y se infiere a través de interacciones gravitacionales.

Los cúmulos de galaxias se clasifican como de tipo I, II o III según su morfología. [5] [6]

El supercúmulo de Laniakea con muchos cúmulos de galaxias
Grupos notables
Grupo Notas
Cúmulo de Virgo El cúmulo de galaxias masivo más cercano
Norma Cluster El cúmulo en el corazón del Gran Atractor
Grupo de balas Una fusión de cúmulos con la primera separación observada entre la materia oscura y la materia normal.
Aquí se enumeran algunos de los grupos más notables; para más clústeres, consulte el artículo de la lista.

Abell 2744 cúmulo de galaxias - muy distantes galaxias revelada por el efecto de lente gravitatoria (16 de octubre de 2014). [7] [8]

Imagenes

  • Cúmulo de galaxias SPT-CL J0615-5746 . [9]

  • Cúmulo de galaxias RXC J0232.2-4420 . [10]

  • Galaxy cluster RXC J0032.1 + 1808 como parte del programa RELICS . [11]

  • El enorme cúmulo de galaxias PSZ2 G138.61-10.84 está a unos seis mil millones de años luz de distancia. [12]

  • HAWK-I y Hubble exploran el cúmulo RCS2 J2327 con la masa de dos cuatrillones de soles. [13]

  • Abell 2537 es útil para sondear fenómenos cósmicos como la materia oscura y la energía oscura. [14]

  • Abell 1300 actúa como una lente, doblando la estructura misma del espacio a su alrededor. [15]

  • Cúmulo de galaxias WHL J24.3324-8.477. [dieciséis]

  • La galaxia de fondo ha sido reflejada gravitacionalmente por el cúmulo de galaxias intermedio. [17]

  • Imagen " sonriente " - cúmulo de galaxias (SDSS J1038 + 4849) y lentes gravitacionales (un anillo de Einstein ) ( HST ). [18]

  • El cúmulo de galaxias SpARCS1049 tomado por Spitzer y el Telescopio Espacial Hubble. [19]

  • El cúmulo de galaxias MOO J1142 + 1527 descubierto por la encuesta MaDCoWS

  • Cúmulo de galaxias Abell 2744 ( HST ). [7]

  • Magnificando el universo distante a través de MACS J0454.1-0300 . [20]

  • La turbulencia puede evitar que los cúmulos de galaxias se enfríen; ilustrado: Perseus Cluster y Virgo Cluster ( Chandra X-ray ).

  • MACS0416.1-2403 fotografiado por el HST

  • Imagen del cúmulo de galaxias Abell 2813 (también conocido como ACO 2813) del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA

  • Una colección de galaxias: el cúmulo de galaxias ACO S 295

Videos

  • "> Reproducir medios

    Video: Formación del cúmulo de galaxias MRC 1138-262 (concepto del artista).

  • Catálogo Abell
  • Medio intralúster
  • Lista de clústeres de Abell

  1. ^ a b "Hubble señala el protocolluster más lejano de galaxias jamás visto" . Comunicado de prensa de la ESA / Hubble . Consultado el 13 de enero de 2012 .
  2. ^ Kravtsov, AV; Borgani, S. (2012). "Formación de cúmulos de galaxias". Revista anual de astronomía y astrofísica . 50 : 353–409. arXiv : 1205.5556 . Código bibliográfico : 2012ARA & A..50..353K . doi : 10.1146 / annurev-astro-081811-125502 . S2CID  119115331 .
  3. ^ "Cúmulo de galaxias IDCS J1426" . Consultado el 11 de enero de 2016 .
  4. ^ "Chandra :: Guía de campo de fuentes de rayos X :: Grupos y cúmulos de galaxias" .
  5. ^ Bautz, LP ; Morgan, WW (diciembre de 1970). "Sobre la clasificación de las formas de cúmulos de galaxias" (PDF) . Revista astrofísica . 162 : L149. Código Bibliográfico : 1970ApJ ... 162L.149B . doi : 10.1086 / 180643 . ID de A&AA. AAA004.160.015 . Consultado el 10 de marzo de 2012 .
  6. ^ Bautz, Laura P .; Morgan, WW (septiembre de 1970). "Clasificación preliminar de cúmulos de galaxias" (PDF) . Boletín de la Sociedad Astronómica Estadounidense . 2 : 294. Bibcode : 1970BAAS .... 2R.294B . ID de A&AA. AAA004.160.006 . Consultado el 10 de marzo de 2012 .
  7. ^ a b Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7 de enero de 2014). "Equipo de Hubble y Spitzer de la NASA hasta sondear galaxias lejanas" . NASA . Consultado el 8 de enero de 2014 .
  8. ^ Chou, Felecia; Weaver, Donna (16 de octubre de 2014). "RELEASE 14-283 - El Hubble de la NASA encuentra una galaxia extremadamente distante a través de una lupa cósmica" . NASA . Consultado el 17 de octubre de 2014 .
  9. ^ "Distante y antigua" . www.spacetelescope.org . Consultado el 6 de mayo de 2019 .
  10. ^ "Cadenas de estrellas sin hogar" . www.spacetelescope.org . Consultado el 11 de junio de 2018 .
  11. ^ "De niños pequeños a bebés" . www.spacetelescope.org . Consultado el 7 de mayo de 2018 .
  12. ^ "Acercándonos a los orígenes del Universo" . www.spacetelescope.org . Consultado el 16 de abril de 2018 .
  13. ^ "HAWK-I y Hubble exploran un cúmulo con la masa de dos cuatrillones de soles" . www.eso.org . Consultado el 25 de diciembre de 2017 .
  14. ^ "Rayas y rayas" . www.spacetelescope.org . Consultado el 27 de noviembre de 2017 .
  15. ^ "RELIQUIAS Cósmicas" . www.spacetelescope.org . Consultado el 6 de noviembre de 2017 .
  16. ^ "Arqueología cósmica" . www.spacetelescope.org . Consultado el 24 de octubre de 2017 .
  17. ^ "Hubble empujó más allá de los límites para detectar grupos de nuevas estrellas en galaxias distantes" . www.spacetelescope.org . Consultado el 12 de julio de 2017 .
  18. ^ Loff, Sarah; Dunbar, Brian (10 de febrero de 2015). "Hubble ve una lente sonriente" . NASA . Consultado el 10 de febrero de 2015 .
  19. ^ "Imagen del cúmulo de galaxias SpARCS1049" . Consultado el 11 de septiembre de 2015 .
  20. ^ "Magnificando el Universo distante" . Imagen de la semana de la ESA / Hubble . Consultado el 10 de abril de 2014 .