En astronomía, el Gas Intracúmulo o ICM ( por su abreviación en inglés ) es el plasma supercaliente presente en el centro de un cúmulo de galaxias. Este gas se calienta a temperaturas del orden de 10 a 100 megakelvins y está compuesto principalmente de hidrógeno y helio ionizado , siendo el contenedor de la mayoría del material bariónico en el cúmulo. El ICM emite fuertemente radiación de rayos X.
Calentamiento
El ICM se calienta a altas temperaturas por la energía gravitacional liberada por la formación de la agrupación de estructuras más pequeñas. La energía cinética adquirida en el campo gravitacional se convierte en energía térmica por choques. La temperatura máxima se asegura de que los elementos presentes en el ICM son ionizados. Los elementos ligeros en el ICM tienen todos los electrones separados de sus núcleos.
Composición
El ICM se compone principalmente de bariones ordinarios (principalmente hidrógeno y helio ionizado). Este plasma está enriquecido con elementos pesados, como el hierro. La cantidad de elementos pesados en relación con hidrógeno (conocido como metalicidad en la astronomía) es más o menos una tercera parte del valor en el sol. La mayoría de los bariones en el cúmulo (80-95 %) residen en el ICM, en lugar de en la materia luminosa, como las galaxias y las estrellas. Sin embargo, la mayor parte de la masa de un cúmulo de galaxias se compone de la materia oscura.Aunque la ICM en general contiene la mayor parte de los bariones de un cúmulo , no es muy densa , con valores típicos de 10-3 partículas por centímetro cúbico. El recorrido libre medio de las partículas es de aproximadamente 1016 m, o cerca de un año luz.
El fuerte campo gravitatorio de cúmulos significa que pueden retener incluso elementos creados en supernovas de alta energía. El estudio de la composición de la ICM en corrimiento al rojo variable (que resulta en mirar en diferentes puntos atrás en el tiempo), puede dar un registro de producción de elementos en el universo si son típicos.
Observación
Como el ICM es tan caliente, emite principalmente radiación de rayos X por el proceso de radiación de frenado y, las líneas de emisión de rayos X de los elementos pesados. Estos rayos X se pueden observar usando un telescopio de rayos X. Dependiendo del telescopio, se pueden hacer mapas de la IC (la emisión de rayos X es proporcional a la densidad de la ICM al cuadrado), y se pueden obtener los espectros de rayos X. El brillo de los rayos X nos habla de la densidad del gas. Los espectros permiten que la temperatura y la metalicidad de la ICM sean medidos.
La densidad de la ICM se eleva hacia el centro de la agrupación con un pico fuerte. Además, la temperatura de la ICM normalmente cae a 1/2 o 1/3 del valor exterior en las regiones centrales. La metalicidad se eleva desde la zona exterior hacia el centro. En algunos grupos (por ejemplo, el cúmulo de Centauro) la metalicidad del gas puede elevarse por encima de la del sol.
