Abell 2142 es un enorme cúmulo de galaxias luminoso de rayos X en la constelación de Corona Borealis. Es el resultado de una fusión en curso entre dos cúmulos de galaxias. El cúmulo combinado tiene seis millones de años luz de diámetro, contiene cientos de galaxias y gas suficiente para formar mil más. Es "uno de los objetos más masivos del universo".

Características principales

  • Ubicación y distancia: Se encuentra en la constelación de Corona Borealis y su corrimiento al rojo es z ≈ 0.09, lo que lo sitúa a más de mil millones de años luz de la Vía Láctea.
  • Tamaño y masa: El cúmulo abarca varios millones de años luz de diámetro y su masa total (galaxias + gas caliente + materia oscura) es del orden de 1015 masas solares, por lo que figura entre los cúmulos más masivos conocidos.
  • Medio intracumular (ICM): Emite intensamente en rayos X porque contiene un gas muy caliente (temperaturas de varios keV, equivalentes a decenas o cientos de millones de Kelvin). Este gas domina la emisión en rayos X y almacena una fracción importante de la masa bariónica del cúmulo.
  • Población galáctica: Alberga cientos de galaxias, incluyendo una o varias galaxias más brillantes en el centro (BCG), y evidencia subestructura en la distribución de galaxias que refleja la fusión en curso.

Observaciones y descubrimientos

Abell 2142 ha sido estudiado extensamente con telescopios de rayos X (entre ellos Chandra, XMM-Newton y misiones previas) y con radio, óptico e infrarrojo. Entre los resultados más notables:

  • Frentes fríos (cold fronts): Imágenes de alta resolución en rayos X mostraron superficies abruptas de contacto térmico y de densidad en el gas (las llamadas "cold fronts"), que son signos claros de la dinámica de fusión y del movimiento del gas en el potencial del cúmulo.
  • Ondas de choque y agitación: La colisión entre subcúmulos genera ondas de choque, calentamiento localizado, turbulencia y "sloshing" del gas en el núcleo, procesos que afectan la distribución de temperatura y la evolución de las galaxias miembros.
  • Emisión de radio difusa: Se ha detectado emisión de radio extendida asociada al cúmulo (halo o relics), indicativa de partículas relativistas y campos magnéticos enlazados al medio intracumular.
  • Mapeos de masa: Estudios dinámicos y de lente gravitacional permiten reconstruir la distribución de materia (bariónica y oscura) y evidenciar subestructura correspondiente a los componentes en fusión.

Importancia científica

Abell 2142 es un laboratorio natural para estudiar:

  • La física del gas caliente en condiciones extremas: conductividad térmica, viscosidad efectiva y papel de los campos magnéticos en la estabilización de frentes fríos.
  • Los procesos energéticos asociados a fusiones de cúmulos: aceleración de partículas cósmicas, generación de emisores de radio y disipación de energía por ondas de choque.
  • La distribución de materia oscura y la dinámica de grandes escalas: la fusión revela cómo se combinan los halos de materia oscura y cómo reaccionan las galaxias y el gas ante cambios en el potencial gravitacional.

Datos clave (resumen)

  • Tipo: cúmulo de galaxias masivo en fusión.
  • Emisión dominante: rayos X por gas intracumular muy caliente.
  • Diámetro aproximado: ~6 millones de años luz.
  • Masa total: del orden de 1015 masas solares.
  • Redshift: ≈ 0.09 (a más de mil millones de años luz).

Por su tamaño, brillo en rayos X y el claro estado dinámico de fusión, Abell 2142 sigue siendo objeto de observaciones multi-longitud de onda y de estudios teóricos que buscan entender mejor la formación y evolución de las estructuras a gran escala del universo.