Une équipe internationale de scientifiques a réalisé une étude complète sur plusieurs longueurs d'onde de l'un des amas de galaxies en fusion connu sous le nom de MACS J0417.5-1154. La recherche, disponible dans un article publié le 1er novembre sur arXiv.org, fournit de nouvelles informations sur la nature de ce cluster particulier.

Les amas de galaxies se forment généralement à la suite de fusions et se développent en accrétant des sous-amas. Ces processus offrent une excellente occasion d'étudier la matière dans des conditions qui ne peuvent pas être explorées dans les laboratoires sur Terre. En particulier, la fusion des amas de galaxies pourrait nous aider à mieux comprendre la physique des chocs et des fronts froids observés en milieu diffus intra-amas, l'accélération des rayons cosmiques en amas, et les propriétés d'auto-interaction de la matière noire.

À un décalage vers le rouge de 0,44, MACS J0417.5-1154 (MACS0417 en abrégé) est un amas de galaxies en fusion complexe hébergeant un halo radio à spectre raide à l'échelle du mégaparsec. Il appartient à la classe dissociative des fusions, où l'une de ses sous-structures a vu son contenu gazeux détaché après le passage péricentrique.

Récemment, un groupe de chercheurs dirigé par Mahadev Pandge du Dayanand Science College en Inde, a décidé de réaliser une analyse multi-longueurs d'onde MACS0417. Les scientifiques ont analysé les données optiques du télescope spatial NASA/ESA Hubble et du télescope Subaru à Hawaï, ainsi que des données de rayons X obtenues avec l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA. L'étude comprend également des données radio acquises par le Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) en Inde et des observations avec l'observatoire submillimétrique Caltech de 10,4 m à Hawaï à une longueur d'onde de 2,1 mm.

"Dans ce document, nous présentons un détail, analyse multi−longueurs d'onde de MACS0417 en combinant les observations aux rayons X de Chandra existantes avec les observations d'archives optiques des télescopes spatiaux Subaru et Hubble, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

L'étude a révélé que MACS0417 est un système très massif, composé d'un cluster principal et d'un sous-cluster, avec une masse estimée à environ 1,38 quadrillion de masses solaires. La masse de l'amas principal a été calculée à environ 1,15 quadrillion de masses solaires, tandis que le sous-amas s'est avéré être environ six fois moins massif (196 trillions de masses solaires).

L'imagerie optique MACS0417 a permis aux chercheurs d'étudier sa première galaxie amas la plus brillante (BCG). Ils ont constaté qu'il présente une sous-structure filamenteuse intéressante, ce qui est atypique pour les BCG normaux. Cela pourrait également indiquer une fusion en cours.

Les scientifiques ont souligné que MACS0417 est classé comme une fusion dissociative en raison du fait que son cluster principal a conservé un contenu gazeux. Cependant, l'étude montre que le sous-cluster semble avoir vu son contenu en gaz perturbé en raison de la fusion.

Par ailleurs, la recherche a identifié un bord de luminosité de surface dans MACS0417, près de l'emplacement du halo radio. Le bord est situé dans le sens est-sud, environ 831, 000 années-lumière du centre de l'amas. Les chercheurs ont noté que ce bord d'émission pointu est un front froid.

« La structure générale, profil de luminosité de surface, les valeurs de température et d'abondance des métaux indiquent la présence d'un front froid induit par le ballottement dans ce système, ", lit-on dans le journal.

Les résultats ont permis à l'équipe de classer MACS0417 comme l'un des clusters à noyau froid exceptionnellement rares hébergeant un halo radio à spectre ultra-pente.

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