Várias centenas de milhões de anos atrás, dois aglomerados de galáxias colidiram e então se cruzaram. Este poderoso evento liberou uma inundação de gás quente de cada aglomerado de galáxias que formou uma ponte incomum entre os dois objetos. Esta ponte agora está sendo golpeada por partículas expulsas de um buraco negro supermassivo.

Aglomerados de galáxias são os maiores objetos do universo mantidos juntos pela gravidade. Eles contêm centenas ou milhares de galáxias, vastas quantidades de gás de vários milhões de graus que brilham em raios-X, e enormes reservatórios de matéria escura invisível.

O sistema conhecido como Abell 2384 mostra as estruturas gigantes que podem resultar quando dois aglomerados de galáxias colidem. Uma ponte de gás superaquecido em Abell 2384 é mostrada nesta imagem composta de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e XMM-Newton da ESA (azul), bem como o Giant Metrewave Radio Telescope na Índia (vermelho). Esta nova visão de múltiplos comprimentos de onda revela os efeitos de um jato disparando de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia em um dos aglomerados. O jato é tão poderoso que está dobrando a forma da ponte de gás, que se estende por mais de 3 milhões de anos-luz e tem a massa de cerca de 6 trilhões de sóis.

Uma versão rotulada da imagem traça a forma da ponte, marca a posição do buraco negro supermassivo, e mostra onde o jato está empurrando o gás quente na ponte lateralmente no local da colisão. O lóbulo da emissão de rádio marcando o final de cada jato também é mostrado. No local da colisão, astrônomos encontraram evidências de uma frente de choque, semelhante a um estrondo sônico de uma aeronave supersônica, o que pode manter o gás quente e evitar que ele resfrie para formar novas estrelas.

A emissão de rádio se estende por cerca de 1,2 milhão de anos-luz do buraco negro ao norte e cerca de 1,7 milhão de anos-luz ao sul. A emissão de rádio do norte também é mais fraca do que a do sul. Essas diferenças podem ser explicadas pela emissão de rádio para o norte sendo reduzida pelo impacto do jato com o gás quente na ponte.

Chandra tem frequentemente observado cavidades no gás quente criadas por jatos no centro de aglomerados de galáxias, como o cluster Perseus, MS 0735 e o Ophiuchus Cluster. Contudo, Abell 2384 oferece um caso raro de tal interação ocorrendo na região externa de um cluster. Também é incomum que o buraco negro supermassivo que dirige o jato não esteja na maior galáxia localizada no centro do aglomerado.

Os astrônomos consideram objetos como Abell 2384 importantes para a compreensão do crescimento dos aglomerados de galáxias. Com base em simulações de computador, foi demonstrado que após uma colisão entre dois aglomerados de galáxias, eles oscilam como um pêndulo e passam um pelo outro várias vezes antes de se fundirem para formar um aglomerado maior. Com base nessas simulações, astrônomos acham que os dois aglomerados em Abell 2384 acabarão por se fundir.

Abell 2384 está localizado a 1,2 bilhões de anos-luz da Terra. Com base em trabalho anterior, os cientistas estimam que a massa total do Abell 2384 é 260 trilhões de vezes a massa do sol. Isso inclui a matéria escura, gás quente e as galáxias individuais.

Um artigo que descreve este trabalho foi publicado na edição de janeiro de 2020 da Avisos mensais da Royal Astronomical Society , e está disponível online.