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Dynamique d'Abell 119 : Un amas de galaxies en mouvement

Abell 119 montre des signes d'événements de fusion et de structures complexes grâce aux observations en rayons X.

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Abell 119 est un Amas de galaxies qui a été observé en détail grâce à la technologie X-ray. Les amas de galaxies comme Abell 119 sont de vastes groupes qui peuvent contenir plein de galaxies, maintenues ensemble par la gravité. Cet amas montre des signes d'être dans un état dynamique et complexe, suggérant qu'il pourrait faire partie d'un événement de fusion où différents amas se heurtent et interagissent.

Observations

Les observations X-ray ont révélé des motifs et des structures intéressants dans l'amas. Ces observations montrent la présence de deux Sources radio, appelées queues à angle étroit (NAT), dont les queues sont alignées les unes avec les autres malgré qu'elles viennent de directions différentes. Ça suggère qu'il y a une interaction ou un environnement commun qui les affecte.

Différentes analyses des données X-ray révèlent des zones brillantes qui semblent s’étirer dans une direction nord-est-sud-ouest. Cette allongement pourrait indiquer des événements significatifs se produisant dans l'amas, possiblement liés à une fusion. Les observations aident les scientifiques à identifier des structures spécifiques, comme des Fronts froids et des Fronts de choc, qui sont importants pour comprendre le comportement des gaz dans l'amas.

Fronts Froids et Fronts de Choc

En science, les fronts froids se produisent quand du gaz plus frais se déplace à travers un gaz chaud environnant, créant une frontière qui peut être identifiée par sa luminosité X-ray. Ils apparaissent généralement comme des zones de luminosité inférieure parce que le gaz plus frais est moins dense. D'un autre côté, les fronts de choc se forment quand le gaz est comprimé et chauffé, créant un changement soudain de luminosité et de température à travers le front.

Les chercheurs ont trouvé des preuves de fronts froids et de fronts de choc dans Abell 119, indiquant que l'amas a récemment vécu ou subit des Fusions. Ces découvertes aident à expliquer la nature énergique de tels événements et comment ils peuvent changer la structure d'un amas au fil du temps.

Amas de Galaxies et Fusions

Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l'univers maintenues ensemble par la gravité. Ils grandissent au fil du temps en fusionnant avec de plus petits groupes de galaxies. Le processus de fusion crée des événements puissants qui peuvent influencer la distribution du gaz dans l'amas, impactant comment les galaxies à l’intérieur évoluent.

Quand les amas fusionnent, leurs gaz peuvent créer des caractéristiques notables que les astronomes peuvent observer avec des télescopes X-ray. Ces caractéristiques apparaissent souvent sous forme de bords ou de zones brillantes dans les images X-ray, ce qui peut signifier différentes conditions physiques dans le gaz.

Le Rôle des Observations X-ray

Les observations X-ray sont cruciales pour étudier le gaz chaud trouvé dans les amas de galaxies. Le gaz dans ces amas est incroyablement chaud, dépassant souvent des millions de degrés, ce qui en fait une source d'émissions X-ray. Ça permet aux scientifiques d’analyser la température, la densité et les distributions de pression du gaz.

Caractéristiques d'Abell 119

Les observations X-ray d'Abell 119 révèlent des caractéristiques distinctes :

  • Asymétrie : La forme globale de l'émission X-ray n'est pas uniforme. Au lieu de ça, elle a une forme allongée, ressemblant à une « goutte » qui s’étire vers le nord-est.

  • Fronts Froids : Les observations indiquent au moins deux régions dans l'amas où des fronts froids peuvent être identifiés. Ces fronts froids donnent un aperçu de l'histoire de fusion de l'amas.

  • Ondes de Choc : Un front de choc a aussi été identifié, ce qui suggère que l'amas est en train de vivre ou a récemment vécu un événement de fusion significatif.

  • Sources Radio : Les deux sources radio NAT montrent un comportement intéressant cohérent avec les interactions qui se produisent dans l'amas, leurs queues étant alignées dans la même direction que l'émission X-ray.

Comprendre la Dynamique des Amas

Pour bien saisir la dynamique d'Abell 119, il est essentiel de considérer comment les événements de fusion influencent le gaz et les galaxies dans l'amas.

Oscillation et Fronts Froids

Les fronts froids se forment quand le gaz plus frais est déplacé, souvent suite à des mouvements d'oscillation. Ces oscillations se produisent quand le gaz est agité par l'attraction gravitationnelle des interactions entre amas. Les fronts froids qui en résultent peuvent servir d'indicateurs de ces activités complexes.

L'Origine des Fronts de Choc

Les fronts de choc se forment souvent quand deux grandes structures se heurtent. L'énergie intense de cette collision comprime le gaz et peut entraîner un changement soudain de température et de pression. Observer ces fronts de choc donne aux chercheurs un aperçu direct de la nature de la fusion, y compris sa vitesse et son énergie.

Impacts sur la Formation des Galaxies

Les processus en jeu dans Abell 119, y compris les fronts froids et les fronts de choc, fournissent des indices vitaux sur comment les galaxies se forment et évoluent dans un amas. En observant ces caractéristiques, les scientifiques peuvent étendre leur compréhension de l'assemblage des galaxies et des processus énergétiques impliqués dans la dynamique évolutive.

Études Optiques et Sous-structures

En plus des observations X-ray, une analyse optique a été réalisée sur Abell 119 pour explorer davantage sa structure. Les études optiques aident à identifier les positions des galaxies dans l’amas et toute sous-structure qui pourrait indiquer une fusion en cours.

Alignement des Sous-structures

Les données optiques montrent que certains sous-amas de galaxies sont alignés le long d'un axe nord-sud. Cet alignement suggère que ces amas interagissent et subissent une activité de fusion.

Association avec des Amas Voisins

A119 a été trouvé en lien avec d'autres amas de galaxies, comme A116, à travers de grandes structures connues sous le nom de filaments. Ces structures peuvent s'étendre sur de grandes distances et fournir des voies pour que les galaxies et le gaz circulent entre les amas.

Les Sources Radio et Leur Dynamique

La présence de sources NAT dans Abell 119 ajoute une couche de complexité. Les queues de ces sources sont influencées par des forces qui les plient, généralement à cause de la dynamique des gaz dans les amas.

Comprendre la Pression de Ram

La pression de ram agit sur les jets radio lorsqu'ils traversent le milieu intracluster (ICM). Cette pression peut plier les jets et influencer leur évolution. Le pliage peut se produire à cause de mouvements à grande vitesse, soit de la galaxie hôte, soit du gaz environnant.

Estimer la Vitesse

En examinant à quel point les sources radio sont pliées, les chercheurs peuvent estimer à quelle vitesse les galaxies hôtes se déplacent à travers l'ICM. Cette vitesse est cruciale pour comprendre les interactions complexes qui se produisent dans l'amas.

Conclusion

Abell 119 représente un système dynamique et complexe avec des activités de fusion en cours. La combinaison d'observations X-ray et optiques a fourni une image complète de l'état actuel et de l'histoire de cet amas.

L’identification des fronts froids et des fronts de choc met en lumière les processus énergétiques qui sont à l'œuvre durant les événements de fusion, tandis que le comportement des sources radio NAT offre un aperçu supplémentaire sur les interactions des galaxies au sein de l’amas.

Alors que les scientifiques continuent d'étudier Abell 119 et des amas similaires, ils visent à affiner leur compréhension de la formation et de l'évolution des galaxies dans l'univers. Les observations et analyses de tels amas sont essentielles pour construire une image complète de la manière dont les structures cosmiques évoluent au fil du temps.

Source originale

Titre: Chandra X-Ray Observations of Abell 119: Cold Fronts And A Shock In An Evolved Off-Axis Merger

Résumé: We present Chandra X-ray observations of the dynamically complex galaxy cluster Abell 119 ($z = 0.044$). A119 is host to two NAT radio sources (0053-015 & 0053-016) whose tails are oriented parallel to each other despite orthogonally oriented jet axes. Imaging and spectral analysis reveal X-ray emission elongated along the NE-SW axis along with the presence of complex structures, including surface brightness discontinuities, which suggest possible merger activity along this axis. From radial profiles of the X-ray surface brightness, temperature, pressure, and density, we identify two surface brightness edges which are found to be cold fronts, possibly associated with large-scale sloshing of ICM gas. We also identify a brightness edge to the south which is found to be a shock front with Mach number $M = 1.21 \pm 0.11$, consistent with a merger shock. In addition, previous optical studies show alignment of optical substructures along the north-south direction. The elongated X-ray emission, orientations of the NAT tails, and alignment of optical substructure all suggest recent or on-going merger activity in the NE-SW direction.

Auteurs: Courtney B. Watson, Elizabeth L. Blanton, Scott W. Randall, Craig L. Sarazin, Arnab Sarkar, John A. ZuHone, E. M. Douglass

Dernière mise à jour: 2023-08-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.04367

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.04367

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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