Usando Very Large Telescope (VLT) e Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), pesquisadores da Universidade de Viena, Áustria, e em outros lugares investigaram a galáxia de aglomerado mais brilhante (BCG) em um aglomerado de galáxias massivo conhecido como MACS 1931.8-2635. Resultados do estudo, publicado em 28 de janeiro em arXiv.org, fornecer informações importantes sobre a natureza deste BCG.

Os aglomerados de galáxias consistem em até milhares de galáxias unidas pela gravidade. Eles são as maiores estruturas gravitacionalmente ligadas, e poderia, portanto, ser crucial para melhorar o conhecimento sobre a formação de estruturas em grande escala e a evolução do universo.

BCGs são geralmente as galáxias mais brilhantes em aglomerados de galáxias. As observações mostram que elas são, em sua maioria, galáxias elípticas massivas situadas perto do centro geométrico e cinemático de seu aglomerado de galáxias hospedeiras.

Com um desvio para o vermelho de aproximadamente 0,35, MACS 1931.8-2635 (M1931 para abreviar) é um enorme, Raios-X luminosos, aglomerado de galáxias com núcleo frio. Seu BCG tem uma massa estelar de cerca de 590 bilhões de massas solares e sua taxa de formação de estrelas (SFR) é estimada como relativamente alta - alguns estudos apontam para um nível de cerca de 250 massas solares por ano.

Estudos anteriores descobriram que o M1931 BCG abriga um dos mais núcleos luminosos de raios-X já descobertos, com uma taxa de resfriamento de massa equivalente de cerca de 165 massas solares por ano. Ele também tem um dos maiores reservatórios conhecidos de gás frio em um núcleo de cluster, com uma massa de cerca de 19 bilhões de massas solares, bem como grandes quantidades de poeira, com vários aglomerados de poeira com temperaturas inferiores a 10 K.

Contudo, O M1931 BCG é um exemplo de aglomerado com um núcleo de resfriamento rápido e feedback do poderoso núcleo galáctico ativo (AGN) e provavelmente está em transição entre dois modos dominantes de abastecimento para a formação de estrelas e feedback. Para obter mais informações sobre a natureza e a evolução deste BCG, uma equipe de astrônomos liderados por Bianca-Iulia Ciocan, da Universidade de Viena, conduziu observações de múltiplos comprimentos de onda desta galáxia usando o Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) e ALMA do VLT.

"Com base na espectroscopia óptica de campo integral VLT-MUSE, investigamos o BCG do maciço cluster CLASH de núcleo frio MACS 1931.8-2635 em um redshift de z =0,35, em relação à sua atividade de formação estelar espacialmente resolvida, fontes de ionização, abundâncias químicas, gás e cinemática estelar. Os dados ópticos do MUSE IFS são complementados por observações ALMA sub-mm, permitindo-nos ligar as propriedades do gás ionizado quente àquelas do componente de gás molecular frio, "escreveram os pesquisadores no jornal.

O estudo identificou fontes ionizantes em diferentes regiões do M1931 BCG, descobrir que os componentes do gás ionizado e molecular são coespaciais e co-móveis. O gás difuso confinado na cauda da galáxia provavelmente está caindo para dentro, fornecer combustível adicional para a formação de estrelas e feedback de AGN, o que está de acordo com modelos de acreção caótica de frio. A principal fonte de ionização na galáxia parece ser uma mistura entre a formação de estrelas e outros processos energéticos.

A taxa de formação de estrelas para M1931 BCG foi calculada em cerca de 97 massas solares por ano, com os valores mais altos no centro da galáxia. Estima-se que cerca de 80% da massa estelar do aglomerado se formou há mais de 6 bilhões de anos. A metalicidade do meio intracluster (ICM) de M1931 foi considerada consistente com a metalicidade da fase gasosa medida no meio interestelar do BCG (ISM). Esta descoberta sugere que o gás quente observado no ISM da galáxia se condensou do ICM.

"A galáxia é um sistema dominado por dispersão, típico para massivo, galáxias elípticas. O gás e a cinemática estelar são desacoplados, com os campos de velocidade gasosa sendo mais intimamente relacionados aos movimentos em massa do meio intracluster, "concluíram os autores do artigo.

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