In questa immagine stiamo osservando un gruppo di galassie che sta precipitando nell’ammasso di galassie della Chioma (Coma cluster), lasciandosi dietro un’enorme coda di gas surriscaldato.
Stiamo parlando di qualcosa di colossale, come giganteschi leviatani che si immergono nelle profondità di un oceano, lasciando alle loro spalle una schiuma bianca di dimensioni difficilmente immaginabili.
L’immensa propaggine di gas è la più lunga conosciuta ed è stata usata per capire meglio come gli ammassi di galassie crescono fino a raggiungere le loro enormi dimensioni.
La scoperta è stata possibile grazie all’osservatorio a raggi X Chandra della Nasa, che ha puntato il suo occhio sul gruppo di galassie NGC 4839.
Solitamente i gruppi di galassie sono assiemi di circa 50 galassie o meno legate dalla gravità. Gli ammassi di galassie sono sistemi ancora più grandi e possono contenere centinaia o addirittura migliaia di singole galassie.
Sia gli ammassi di galassie che i gruppi di galassie sono solitamente avvolti da enormi quantità di gas caldo che sono visibili usando i raggi X e, sebbene estremamente sottili e diffuse, queste pozze di gas surriscaldato, contengono una porzione significativa della massa di questi ammassi.
NGC 4839 si trova vicino al bordo esterno dell’ammasso di galassie della Chioma, che è appunto, uno dei più grandi ammassi conosciuti nell’Universo e dista circa 340 milioni di anni luce da noi. Le galassie, all’interno di questi ammassi, non sono ferme ma hanno moti propri, proprio come le stelle. Questo gruppo in particolare si sta muovendo verso il centro dell’ammasso, nuotando in un mare di gas caldo che, inevitabilmente, viene stiracchiato e stracciato dalla sua gravità. Il risultato è una coda, che si forma dietro a questo gruppo di galassie.
Le immagini mostrano una sovrapposizione di dati ai raggi X dell’ammasso di galassie della Chioma ripresa dall’osservatorio spaziale Xmm-Newton dell’Esa (Agenzia Spaziale Europea), in blu, e dei dati ottici della Sloan Digital Sky Survey, in giallo. Il gruppo di galassie NGC 4839 si trova in basso a destra di quell’immagine.
La testa della coda di NGC 4839 si trova sul lato sinistro dell’immagine di Chandra e contiene la galassia più luminosa del gruppo e il gas più denso. La coda si sposta a destra. (L’immagine di Chandra è stata ruotata in modo che il nord sia di circa 30 gradi a sinistra della verticale)
La combinazione di più bande spettrali è fondamentale poiché i raggi X del gas caldo nelle regioni esterne dell’ammasso della Chioma che NGC 4839 sta attraversando sono troppo deboli per essere visti nella sola immagine di Xmm.
La coda è lunga 1,5 milioni di anni luce, centinaia di migliaia di volte la distanza tra il Sole e la stella più vicina, rendendola la coda più lunga mai vista dietro un gruppo di galassie.
Grazie alla sua luminosità è possibile studiare la fisica del gas prima che si mescoli con il gas caldo nell’ammasso e diventi troppo debole per essere analizzato e si fonderà con quello già presente nell’ammasso della chioma.
I dati di Chandra hanno evidenziato un’onda d’urto, come il boom sonico dei jet, risultato del fatto che NGC 4839 sta viaggiando a circa 4,8 milioni di chilometri all’ora attraverso l’ammasso di galassie.
Il team ha anche visto possibili prove di strutture speciali chiamate instabilità Kelvin-Helmholtz su un lato della coda. Tali strutture si trovano anche sulla Terra, e sono visibili ad esempio nelle nuvole a forma di onde (chiamate, appunto, nubi di Kelvin-Helmholtz), e sono causate dalle differenze di velocità fra strati adiacenti di un gas o di un fluido in movimento.
In questo caso in particolare, la presenza di instabilità di Kelvin-Helmholtz in NGC 4839 suggerisce che il gas nella coda abbia un debole campo magnetico o un basso livello di viscosità.
