La plupart des galaxies se trouvent dans des amas contenant de quelques à des milliers d'objets. Notre Voie Lactée, par exemple, appartient au Groupe Local, un amas d'une cinquantaine de galaxies dont l'autre grand membre est la galaxie d'Andromède à environ 2,3 millions d'années-lumière. Les amas sont les objets liés gravitationnellement les plus massifs de l'univers et se forment (selon les idées actuelles) de manière "ascendante" avec des structures plus petites développant d'abord des groupes plus grands s'assemblant plus tard dans l'histoire cosmique.

Les astronomes ont détecté des amas massifs de galaxies, certaines avec plus de masse qu'une centaine de galaxies de la Voie Lactée, datant d'environ trois milliards d'années seulement après le big bang, et leurs étoiles devaient se former encore plus tôt. Dans l'Univers actuel, des clusters se forment encore par le biais de processus hiérarchiques tels que des fusions majeures avec des clusters voisins. Les astronomes s'efforcent de mieux comprendre la formation et l'évolution des amas, en partie parce que les détails aideront également à contraindre les paramètres cosmologiques et les propriétés de la matière noire.

CfA astronome Felipe Andrade-Santos était membre d'une équipe qui a étudié Abell 959, un amas de galaxies dont la masse est celle d'environ 3000 galaxies de la Voie lactée et qui se trouve à environ trois milliards d'années-lumière. Tous les processus importants pour la formation d'amas comme Abell 959 dissipent l'énergie par des chocs. Les processus comprennent, par exemple, fusions, accrétion de masse, et les phénomènes liés à leurs noyaux de trous noirs supermassifs. Ces chocs produisent à leur tour des caractéristiques d'émission diffuse à grande échelle lorsque les électrons du gaz chaud sont accélérés et rayonnent, et ces structures (appelées radioreliques) peuvent être étudiées avec des radiotélescopes. Les turbulences gazeuses dans le cluster post-fusion produisent également des caractéristiques radio, appelées halos radio géants. Abell 959 héberge une relique radio de plus de douze cents années-lumière de longueur et cinq cents de largeur, et aussi un halo radio géant.

Les scientifiques ont analysé les structures d'Abell 959 et les ont comparées à une analyse d'environ quatre-vingts autres systèmes de halo radio connus pour tester et affiner les théories concurrentes de l'évolution des amas. Ils trouvent que le modèle actuel de réaccélération turbulente des électrons est cohérent avec leurs résultats, et de plus que de nouvelles simulations de formation d'amas sont en bon accord avec leurs observations. Leurs résultats renforcent globalement notre confiance dans les modèles de formation des amas massifs de galaxies.