Publié le 24 septembre 2024 à 18h35. Une équipe d’astronomes a mis en évidence un processus de fusion galactique en cours dans l’amas de galaxies RXCJ0032.1+1808, offrant une opportunité unique d’étudier la matière noire et l’évolution des structures cosmiques.
L’amas de galaxies RXCJ0032.1+1808, également connu sous l’ancien nom de ZwCl 0029,5+1750, est au cœur d’une étude approfondie menée par David Wittmann de l’Université de Californie, Davis. Les observations réalisées grâce au spectrographe multi-objets DEIMOS de l’observatoire Keck révèlent un système massif en pleine fusion, caractérisé par une structure bimodale particulièrement intéressante pour la cosmologie.
Les chercheurs estiment la masse de cet amas à environ 1,1 quadrillion de masses solaires. L’analyse détaillée des données a permis d’identifier deux noyaux distincts séparés d’environ 1,3 million d’années-lumière, alignés selon un axe nord-sud. Cette configuration suggère la collision et l’interaction de deux sous-amas, confirmant que le système se trouve dans une phase post-collision, entre 395 et 560 millions d’années après son rapprochement maximal (péricentre).
Ce qui distingue RXCJ0032.1+1808, c’est la présence d’une relique radio dans la région, un indice supplémentaire de son histoire mouvementée. L’étude, prépubliée sur arXiv, souligne l’importance de ce système comme un laboratoire naturel pour explorer la physique des amas en fusion et les mécanismes d’accélération des rayons cosmiques dans ces environnements extrêmes.
Les vitesses relatives des galaxies au sein de l’amas sont également révélatrices. Les chercheurs ont constaté que la vitesse relative entre les deux sous-groupes est très faible, seulement 76 kilomètres par seconde, ce qui indique que le mouvement principal se produit dans le plan du ciel, excluant l’hypothèse d’un choc frontal direct. Des simulations hydrodynamiques ont confirmé cette interprétation, excluant la possibilité d’une fusion frontale.
Selon les auteurs, RXCJ0032.1+1808 représente un cas d’étude idéal en raison de sa relative accessibilité et de la combinaison d’observations optiques, radiographiques et radio disponibles. L’étude des collisions entre amas de galaxies est cruciale pour comprendre le comportement de la matière noire, une composante invisible qui constitue une part importante de l’univers.
Les amas de galaxies, regroupant des milliers de galaxies liées par la gravité, évoluent principalement par des fusions et des accrétions de sous-amas, augmentant ainsi leur masse et leur complexité au fil du temps. Des structures comme RXC J0032.1+1808 offrent un cadre privilégié pour examiner l’évolution galactique et les phénomènes physiques qui se manifestent à des échelles cosmiques.