Uma imagem óptica do aglomerado de galáxias Abell 959. Imagens de rádio deste aglomerado identificam várias estruturas gigantes produzidas por gás quente, consistente com a excitação por choques extensos. Crédito:câmera ALFOSCCCD no telescópio NordicOptical de 2,56 m em La Palma HåkonDahle, RagnvaldIrgens e Per B.Lilje, com algumas contribuições adicionais de Gerbs Bauer, Doug Clowe e Henning Holen
A maioria das galáxias está em aglomerados contendo de alguns a milhares de objetos. Nossa Via Láctea, por exemplo, pertence ao Grupo Local, um aglomerado de cerca de cinquenta galáxias cujo outro grande membro é a galáxia de Andrômeda, a cerca de 2,3 milhões de anos-luz de distância. Os aglomerados são os objetos mais massivos gravitacionalmente ligados no universo e se formam (de acordo com as idéias atuais) de uma forma "de baixo para cima", com estruturas menores se desenvolvendo primeiro e agrupamentos maiores se reunindo posteriormente na história cósmica.
Astrônomos detectaram aglomerados massivos de galáxias, alguns com mais massa do que cem galáxias da Via Láctea, datando de apenas cerca de três bilhões de anos após o big bang, e suas estrelas tiveram que se formar em épocas ainda mais antigas. No Universo atual, os clusters ainda estão se formando por meio de processos hierárquicos, como grandes fusões com clusters vizinhos. Os astrônomos estão trabalhando para entender melhor a formação e evolução dos aglomerados, em parte porque os detalhes também ajudarão a restringir os parâmetros cosmológicos e as propriedades da matéria escura.
O astrônomo do CfA Felipe Andrade-Santos integrou uma equipe que estudou o Abell 959, um aglomerado de galáxias cuja massa é de cerca de 3.000 galáxias da Via Láctea e que fica a cerca de três bilhões de anos-luz de distância. Todos os processos importantes para a formação de aglomerados como o Abell 959 dissipam energia por meio de choques. Os processos incluem, por exemplo, fusões, acreção de massa, e fenômenos relacionados a seus núcleos supermassivos de buracos negros. Esses choques, por sua vez, produzem características de emissão difusa em larga escala à medida que os elétrons no gás quente são acelerados e irradiam, e essas estruturas (chamadas de relíquias de rádio) podem ser estudadas com radiotelescópios. A turbulência do gás no aglomerado pós-fusão também produz recursos de rádio - chamados de halos de rádio gigantes. Abell 959 hospeda uma relíquia de rádio com mais de 1.200 anos-luz de comprimento e quinhentos de largura, e também um halo de rádio gigante.
Os cientistas analisaram as estruturas do Abell 959 e as compararam com uma análise de cerca de oitenta outros sistemas de halo de rádio conhecidos para testar e refinar as teorias concorrentes da evolução do cluster. Eles descobriram que o modelo atual de reaceleração turbulenta de elétrons é consistente com seus resultados, e, além disso, que novas simulações de formação de aglomerados estão de acordo com suas observações. Seus resultados em geral fortalecem nossa confiança nos modelos de como os aglomerados de galáxias massivas se formam.