Un miliardo di anni fa, una collisione assolutamente mostruosa di due ammassi di galassie produsse una coppia di onde d'urto di proporzioni assolutamente epiche. Oggi, le strutture brillano intensamente in lunghezze d'onda radio, così enormi che potrebbero facilmente inghiottire il diametro stimato di 100.000 anni luce della galassia della Via Lattea, che si estende fino a 6,5 milioni di anni luce attraverso lo spazio intergalattico.
Ora, utilizzando il radiotelescopio MeerKAT in Sud Africa, un team di astronomi ha effettuato lo studio più dettagliato di queste strutture radio, ottenendo nuove informazioni su alcuni degli eventi più massicci dell'Universo. "Queste strutture sono piene di sorprese e molto più complesse di quanto pensassimo inizialmente", ha dichiarato l'astronomo Francesco de Gasperin dell'Università di Amburgo in Germania e dell'Istituto Nazionale di Astrofisica in Italia.
"Le onde d'urto agiscono come giganteschi acceleratori di particelle che accelerano gli elettroni a velocità vicine alla velocità della luce. Quando questi elettroni veloci attraversano un campo magnetico emettono le onde radio che vediamo".
Gli ammassi di galassie sono le più grandi strutture dell'Universo che sono legate insieme dalla gravità. Possono essere assolutamente giganteschi, contenenti centinaia o migliaia di singole galassie. Le galassie e gli ammassi di galassie viaggiano lungo i filamenti della rete cosmica fino ai nodi degli ammassi, dove si uniscono per formare ammassi ancora più grandi.
Questi eventi epici avvengono ad alta velocità, generando onde d'urto su scala cluster che si propagano attraverso lo spazio, anche ad alta velocità. Questo particolare cluster, chiamato Abell 3667, si sta ancora unendo. Almeno 550 galassie sono state associate ad esso e le onde d'urto si stanno propagando attraverso di esso a velocità di circa 1.500 chilometri al secondo.
Gli shock associati alle fusioni di cluster sono noti come reliquie radio e possono essere utilizzati per sondare le proprietà dello spazio intergalattico all'interno dell'ammasso, noto come mezzo intralustere. Abell 3667, a circa 700 milioni di anni luce di distanza, è relativamente vicino a noi, e anche piuttosto massiccio, il che significa che è un obiettivo eccellente da studiare.
Poiché l'ammasso si trova nel cielo australe, gli astronomi sono stati in grado di guardarlo con uno dei radiotelescopi più sensibili al mondo. MeerKAT è un precursore e un pathfinder per lo Square Kilometre Array (SKA) che è attualmente in fase di sviluppo in Australia e Sud Africa per fornire un occhio radio senza precedenti sul cielo. Le osservazioni di MeerKAT, e quelle dell'Australian Square Kilometer Array Pathfinder, ci stanno dando un assaggio del futuro; non solo per lo SKA, proiettato a vedere la prima luce nel 2027, ma per quello che possiamo trovare ora.
"Le nostre osservazioni hanno svelato la complessità dell'interazione tra le componenti termiche e non termiche nelle regioni più attive di un ammasso che si fonde", hanno scritto i ricercatori nel loro studio. "Sia l'intricata struttura interna delle reliquie radio che il rilevamento diretto del drappeggio magnetico attorno al proiettile che si fonde sono potenti esempi delle proprietà magnetiche non banali del mezzo intralustere. Grazie alla sua sensibilità alle radiazioni polarizzate, MeerKAT sarà rinnovativo nello studio di questi fenomeni complessi".