O que é um grupo fóssil?
Um grupo fóssil é um sistema galáctico no qual algumas ou todas as galáxias componentes se fundiram para formar uma única galáxia elíptica. Esse corpo possui massa e luminosidade de raios-X comparáveis à soma de seus componentes e é cercado por uma nuvem de gás quente que se estende por vários raios galácticos. Quaisquer membros do sistema não absorvidos são tipicamente distantes e de magnitude muito menor que o membro dominante. Foi sugerido que esses sistemas se formaram em um passado muito distante e representam o estágio final da evolução de um grupo galáctico, daí o termo "fóssil".
A maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, faz parte de um grupo local. Nos grupos mais compactos, as galáxias estão próximas o suficiente para projetar que a gravidade trará sua eventual fusão em um único corpo, centralizado em um halo de matéria escura. É um assunto que não emite ou reflete radiação, mas pode ser detectado por seus efeitos gravitacionais. A presença de matéria escura é inferida pelas vastas nuvens de gás que emitem altos níveis de radiação de raios X que normalmente rodeiam esses sistemas. Pensa-se que esse processo forma um grupo fóssil ao longo de alguns bilhões de anos.
Foram feitas observações de grupos galácticos que parecem estar em processo de formação de um grupo fóssil. Isso reforçou a ideia de que é o resultado comum para sistemas de certa densidade e o único método de formação de grupos fósseis. Pesquisas posteriores mostraram evidências de formação de fósseis em setores menos densamente povoados, no entanto. Além disso, grupos fósseis maciços foram examinados que não poderiam ter resultado de modelos comuns de atrito dinâmico na vida conhecida do universo.
O grupo fóssil conhecido mais massivo foi estudado usando os observatórios espaciais de raios-X XMM-Newton e Chandra, bem como telescópios infravermelhos terrestres. Sua galáxia elíptica é 500 bilhões de vezes mais luminosa que o Sol, tem uma massa de mais de 300 trilhões de massas solares e fica em um halo de gás superaquecido com três milhões de anos-luz de diâmetro. De acordo com a visão aceita da formação de grupos fósseis, uma estrutura desse tamanho não deveria ter sido possível no tempo disponível.
Uma teoria da formação alternativa foi proposta onde os efeitos do atrito dinâmico atuando sobre corpos que se movem em órbitas circulares sobre o centro de massa são substituídos por um modelo assimétrico. Se a massa é puxada em direção ao centro ao longo dos filamentos ou estruturas galácticas semelhantes a fios, as forças conhecidas podem explicar a formação em um ritmo muito mais rápido. As semelhanças entre as galáxias elípticas de grupos fósseis e galáxias brilhantes em grandes aglomerados sugerem outro processo formativo. O processo final da formação de grupos fósseis pode ser a fase inicial de formação dos grupos de aglomerados.