Un cúmulo de galaxias , o cúmulo galáctico , es la asociación de más de cien galaxias unidas por gravedad . Por debajo de 100, hablamos más de un grupo de galaxias , incluso si el límite entre grupo y cúmulo no está claramente definido.
Estos cúmulos se caracterizan por su forma específica (esférica, simétrica o cualquiera), así como por la distribución y su número de galaxias (hasta varios miles). Se formaron hace más de 10 mil millones de años. Estos grupos pueden unirse en grupos más grandes para formar supercúmulos .
Los cúmulos de galaxias son estructuras estables, es decir que sus constituyentes no pueden escapar del pozo de potencial gravitacional del cúmulo. Estas estructuras se encuentran entre las más grandes y masivas del universo visible visible conocido en la actualidad.
Nuestra galaxia, la Vía Láctea , pertenece a un grupo de galaxias , que incluye una treintena de galaxias, llamado Grupo Local , incluido él mismo en el supercúmulo de Virgo .
Algunos ejemplos :
La distribución de los cúmulos no parece homogénea en el Universo: regiones vacías se codean con regiones densas como “el Dedo de Dios” en la constelación de Berenice o la “ Gran Muralla ”.
La mayoría de las galaxias (alrededor del 90%) pertenecen a un cúmulo o supercúmulo, y el 20% son parte de un cúmulo que contiene cientos o incluso miles de otras galaxias.
Además de las galaxias, un cúmulo galáctico contiene gas muy caliente (entre 10 7 y 10 8 K ) y muy delgado (baja densidad generalmente entre 10-3 y 10-2 partículas por cm³), que emite rayos X a través del proceso de Radiación de frenado DC . Parece que este gas es de origen primordial pero la presencia de hierro muestra que hubo contaminación posterior. Esta contaminación proviene en gran parte de la explosión de supernova de las estrellas presentes en las galaxias anfitrionas del cúmulo. Las estrellas viejas, ricas en elementos pesados, se diseminan haciendo explotar estos elementos en el medio interestelar, luego intra-cúmulo.
Cuando el cúmulo de galaxias no ha chocado con otros cúmulos durante algún tiempo, el gas dentro del cúmulo se difunde uniformemente en el campo de gravedad del cúmulo: está en equilibrio hidrostático.
La masa total de gases en un cúmulo excede en un factor de 2 o 3 la de las galaxias que contiene, o alrededor de diez a veinte veces la masa de las estrellas en las galaxias. A pesar de esto, la masa del cúmulo no es lo suficientemente alta para coincidir con las observaciones del movimiento de las galaxias. Gracias al concepto de materia oscura , su masa se dividiría en un 15% de gas caliente y un 85% de materia oscura.
Generalmente, los clústeres tienen ciertas propiedades en común, como: