C'est chaud. Et c'est l'une des fêtes spatiales les plus bruyantes que les astronomes aient jamais vues.
Une équipe de recherche utilisant une combinaison de trois télescopes puissants répand les fèves sur l'amas de galaxies MACSJ0717.5 + 3745 (MACSJ0717 pour faire court), situé à environ 5,4 milliards d'années-lumière de la Terre. Le système sauvage contient quatre amas de galaxies distincts soumis à une triple fusion - la première fois qu'un tel phénomène a été documenté - et ce n'est que le début.
Les amas de galaxies sont les plus gros objets liés par la gravité dans l'Univers. À l'aide des données de l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA, du télescope spatial Hubble et de l'observatoire Keck de Mauna Kea, Hawaï, les astronomes ont pu déterminer la géométrie et le mouvement en trois dimensions dans MACSJ0717.
Son flux de 13 millions d'années-lumière de galaxies, de gaz et de matière noire - connu sous le nom de filament - se déverse dans une région déjà pleine de galaxies. Comme une autoroute de voitures se vidant dans un parking complet, ce flux de galaxies a provoqué une collision après l'autre.
"En plus de cet énorme empilement, le MACSJ0717 est également remarquable en raison de sa température", a déclaré l'auteur principal Cheng-Jiun Ma, de l'Université d'Hawaï. "Étant donné que chacune de ces collisions libère de l'énergie sous forme de chaleur, le MACS0717 a l'une des températures les plus élevées jamais vues dans un tel système."
Alors que le filament menant au MACJ0717 avait été découvert précédemment, ces résultats montrent pour la première fois qu'il est à l'origine de ce matraquage galactique. La preuve est double. Premièrement, en comparant la position du gaz et des amas de galaxies, les chercheurs ont suivi la direction des mouvements des amas, qui correspondaient à l'orientation du filament dans la plupart des cas. Deuxièmement, la plus grande région chaude de MACSJ0717 est celle où le filament coupe l'intersection, suggérant des impacts continus.
"MACSJ0717 montre comment les amas de galaxies géantes interagissent avec leur environnement à des échelles de plusieurs millions d'années-lumière", a déclaré Harald Ebeling, membre de l'équipe, également de l'Université d'Hawaï. «Il s'agit d'un merveilleux système pour étudier la croissance des grappes à mesure que la matière y pénètre le long des filaments.»
Les simulations informatiques montrent que les amas de galaxies les plus massifs devraient se développer dans des régions où des filaments à grande échelle de gaz intergalactiques, de galaxies et de matière noire se croisent, et du matériel tombe vers l'intérieur le long des filaments.
"Il est excitant que les données que nous obtenons de MACSJ0717 semblent parfaitement correspondre au scénario décrit dans les simulations", a déclaré Ma.
À l'avenir, Ma et son équipe espèrent utiliser des données de rayons X encore plus profondes pour mesurer la température du gaz sur toute l'étendue de 13 millions d'années-lumière du filament. Il reste encore beaucoup à apprendre sur les propriétés du gaz chaud dans les filaments et si l'inflation le long de ces structures peut chauffer de manière significative le gaz en grappes à grande échelle.
«C'est le cluster le plus spectaculaire et le plus perturbé que j'aie jamais vu», explique Ma, «et nous pensons que nous pouvons en apprendre beaucoup plus sur la façon dont la structure dans notre univers croît et évolue.»
Le document décrivant ces résultats est paru dans le numéro du 10 mars deLettres du journal astrophysique.
Source: site Chandra de l'Université Harvard. Plus d'informations peuvent être trouvées sur le site Chandra de la NASA, et l'article est disponible ici.
