Conforme a temporada de férias se aproxima, as pessoas no hemisfério norte se reúnem dentro de casa para se aquecer. De acordo com a temporada, astrônomos estudaram dois grupos de galáxias que se movem juntas e produzem seu próprio calor.

A maioria das galáxias não existe isolada. Em vez, eles estão ligados a outras galáxias através da gravidade em números relativamente pequenos conhecidos como "grupos de galáxias, "ou concentrações muito maiores chamadas" aglomerados de galáxias ", consistindo em centenas ou milhares de galáxias. Às vezes, essas coleções de galáxias são atraídas umas para as outras pela gravidade e, eventualmente, se fundem.

Usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, XMM-Newton da ESA, o Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), e observações ópticas com o Observatório Apache Point no Novo México, uma equipe de astrônomos descobriu que dois grupos de galáxias estão colidindo um com o outro a uma velocidade notável de cerca de 4 milhões de milhas por hora. Esta pode ser a colisão mais violenta já vista entre dois grupos de galáxias.

O sistema é denominado NGC 6338, que está localizado a cerca de 380 milhões de anos-luz da Terra. Esta imagem composta contém dados de raios-X do Chandra (exibidos em vermelho) que mostram gás quente com temperaturas acima de cerca de 20 milhões de graus Celsius, bem como gás mais frio detectado com Chandra e XMM (mostrado em azul) que também emite raios-X. Os dados do Chandra foram combinados com dados ópticos do Sloan Digital Sky Survey, mostrando as galáxias e estrelas em branco.

Os pesquisadores estimam que a massa total contida em NGC 6338 é cerca de 100 trilhões de vezes a massa do Sol. Este peso significativo, cerca de 83% dos quais estão na forma de matéria escura, 16% está na forma de gás quente, e 1% em estrelas, indica que os grupos de galáxias estão destinados a se tornar um aglomerado de galáxias no futuro. A colisão e fusão serão concluídas, e o sistema continuará a acumular mais galáxias por meio da gravidade.

Estudos anteriores de NGC 6338 forneceram evidências para as regiões de resfriamento, Gás que emite raios-X ao redor dos centros dos dois grupos de galáxias (conhecidos como "núcleos frios"). Esta informação ajudou os astrônomos a reconstruir a geometria do sistema, revelando que a colisão entre os grupos de galáxias aconteceu quase ao longo da linha de visão da Terra. Este achado foi confirmado com o novo estudo.

Os novos dados Chandra e XMM-Newton também mostram que o gás à esquerda e à direita dos núcleos frios, e entre eles, parece ter sido aquecido por frentes de choque - semelhantes às explosões sônicas criadas por aeronaves supersônicas - formadas pela colisão dos dois grupos de galáxias. Este padrão de gás aquecido por choque foi previsto por simulações de computador, mas NGC 6338 pode ser a primeira fusão de grupos de galáxias a mostrá-lo claramente. Esse aquecimento impedirá que parte do gás quente resfrie para formar novas estrelas.

Uma segunda fonte de calor comumente encontrada em grupos e aglomerados de galáxias é a energia fornecida por explosões e jatos de partículas de alta velocidade geradas por buracos negros supermassivos. Atualmente, esta fonte de calor parece estar inativa em NGC 6338 porque não há evidências de jatos de buracos negros supermassivos usando dados de rádio do GMRT. Essa ausência pode explicar os filamentos de gás de resfriamento detectados em raios-X e dados ópticos ao redor da grande galáxia no centro do núcleo frio no sul. Os filtros usados ​​na imagem composta não mostram os filamentos ópticos, e os filamentos de raios-X são os pequenos, estruturas semelhantes a dedos que emanam do centro do núcleo frio no sul, por volta das 2 horas, 7 horas e 8 horas.

Um artigo descrevendo esses resultados foi publicado na edição de setembro de 2019 da Avisos mensais da Royal Astronomical Society e está disponível online. O primeiro autor é Ewan O'Sullivan do Center for Astrophysics | Harvard &Smithsonian (CfA) em Cambridge, Massachusetts, e os co-autores são Gerrit Schellenberger (CfA), Doug Burke (CfA), Ming Sun (Universidade do Alabama em Huntsville, Alabama), Jan Vrtilek (CfA), Larry David (CfA) e Craig Sarazin (Universidade da Virgínia, Virgínia).