Una de las colisiones más complejas y dramáticas entre los cúmulos de galaxias jamás visto es capturado en esta nueva imagen compuesta. El lugar de la colisión, conocido oficialmente como Abell 2744, se ha denominado "Cúmulo de Pandora", debido a la gran variedad de diferentes estructuras. Los datos del Observatorio de rayos X Chandra son de color rojo, que muestra el gas con temperaturas de millones de grados. En azul se muestra la concentración de galaxias y materia oscura, basada en los datos del telescopio espacial Hubble, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo del Sur (VLT), y el telescopio japonés Subaru. Los datos ópticos del HST y VLT muestran también las galaxias que conforman el cúmulo. La región central, vista en rayos X muestra una estructura que emiten gas caliente y una separación entre el gas caliente y la materia oscura. Esta separación se debe a que las fuerzas eléctricas entre las partículas que colisionan en las nubes de gas caliente crean una fricción que se ralentiza, mientras que la materia oscura no se ve afectada por tales fuerzas.
En la región noroeste una separación mucho más grande se observa entre el gas caliente y la materia oscura. Sorprendentemente, el gas caliente contiene materia oscura en su mayoría, de aproximadamente 500.000 años luz de tamaña. Esta configuración inusual puede ser un escenario único, como se sugirió anteriormente por los científicos, para lanzar el gas caliente por delante de la materia oscura durante una interacción anterior. Dos ejemplos adicionales de gas caliente separado de la materia oscura pueden ser visibles. Este último parece exhibir la mayor separación vista hasta la fecha entre el gas caliente y la materia oscura.
Los autores de este estudio deducen que al menos cuatro grupos de galaxias diferentes procedentes de una variedad de direcciones estaban involucrados. Para entender esta historia, que era crucial para asignar las posiciones de los tres tipos de materia en Abell 2744. A pesar de que las galaxias son brillantes, representan menos del 5% de la masa en Abell 2744, el 20% es gas caliente visible sólo en rayos-X, y la materia oscura ocupa en torno al 75% de la materia existente en todo el cúmulo, que es completamente invisible. La materia oscura es particularmente difícil de detectar, ya que no emite, absorbe o refleja la luz, y sólo se hace evidente a través de su atracción gravitatoria. Para determinar la ubicación de esta sustancia misteriosa el equipo utilizó un fenómeno conocido como lente gravitacional. Esta es la desviación de los rayos de luz de las galaxias distantes a medida que pasan a través del campo gravitatorio presente en el cúmulo.
El resultado es una serie de distorsiones indicadoras de las imágenes de galaxias en el fondo de las observaciones ópticas. Trazando cuidadosamente la forma en que estas imágenes se distorsionan, un mapa se construye de donde la masa, incluída la materia oscura, se encuentra en realidad en azul. Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes gravitacionalmente en el Universo y se han convertido en herramientas poderosas en los estudios de cosmología. Otros estudios de Abell 2744 pueden proporcionar una comprensión más profunda de la forma en que estos importantes objetos crecen y se proporcionan nuevos conocimientos sobre las propiedades de la materia oscura.
Fotografía OriginalCrédito: Rayos X: NASA / CXC / ITA / INAF / J.Merten, El rodaje: NASA / STScI; NAOJ / Subaru; ESO / VLT, óptica: NASA / STScI / R.Dupke