Egy tudósok nemzetközi csoportja felfedezte egy hatalmas forró gázhullámot, amely gördül át a Perseus-galaxis klaszterén. A hullám óriási változata annak, amit Kelvin-Helmholtz hullámnak hívnak. Készülnek el, amikor két folyadék keresztezik egymást különböző sebességgel: például amikor a szél fúj a víz felett.
Ebben az esetben a hullámot egy kis galaxisfürt okozta, amely legeltette a Perseus-klasztert, és milliárd évig tartó eseményláncot indított el. A megállapítások a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítéseinek 2017. júniusi számában jelennek meg.
"Az általunk azonosított hullám egy kisebb klaszter repülési sebességéhez kapcsolódik, ami azt mutatja, hogy az óriási struktúrákat előidéző egyesülési tevékenység továbbra is folyamatban van." - Stephen Walker, a NASA Goddard űrrepülési központja.
„A Perseus az egyik legtöbben a közelben, és a legfényesebb a röntgenfelvételekben, tehát a Chandra adatai páratlan részleteket nyújtanak nekünk” - mondta Stephen Walker, a NASA vezető tudósa, a NASA Goddard űrrepülési központjában Greenbeltben, Maryland. "Az általunk azonosított hullám egy kisebb klaszter repülési sebességéhez kapcsolódik, ami azt mutatja, hogy az óriási struktúrákat előidéző egyesülési tevékenység továbbra is folyamatban van."
A Perseus galaxis klaszter, más néven Abell 426, 240 millió fényév távolságra van, és körülbelül 11 millió fényév van. Ez az egyik legelterjedtebb tárgy, amiről tudunk, és a Perseus csillagkép elnevezéséről nevezték el, amely az ég ugyanazon részén jelenik meg.
A galaxis klaszterek a legnagyobb gravitációhoz kötött tárgyak az univerzumban. A galaxisfürtökben a megfigyelhető anyag nagy része a gáz. De a gáz szuper meleg - több tízmillió fokos forró - ami azt jelenti, hogy röntgenfelvételeket bocsát ki.
A Perseus röntgen megfigyelései számos tulajdonságot és struktúrát tártak fel a klaszter gázszerkezetében. Néhány ezek buborékszerű tulajdonságai, amelyeket a szuper-masszív fekete lyuk (SMBH) okoz az NGC 1275-ben, a Perseus-klaszter központi galaxisában. Ezeknek a szolgáltatásoknak egy másik neve az „öböl”. Az öböl konkáv jellemző, amelyet az SMBH nem tudott volna létrehozni.
Az öböl rejtvény, mert nem bocsát ki olyan kibocsátást, amely elvárható az SMBH által létrehozott valamitól. Az öböl szintén nem felel meg annak a modellnek, amely szerint a gáznak ebben a helyzetben kell viselkednie.
A kutatás mögött vezetett tudós Stephen Walker, a NASA Goddard űrrepülési központjában. Walker a Chandra X-ray Observatory felé fordult, hogy segítsen megoldani ezt a puzzle-t. A Perseus-klaszter meglévő Chandra-képeit kiszűrtük annak érdekében, hogy kiemeljük a struktúrák széleit, és hogy minden apró részlet jobban látható legyen.
Ezeket a szűrt és feldolgozott képeket azután összehasonlítottuk az összeolvadó galaxis klaszterek számítógépes szimulációival. John ZuHone, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ asztrofizikusa online katalógust készített ezekről a szimulációkról.
"A galaxis klaszterek egyesülései jelentik a kozmosz szerkezetének kialakulásának legújabb szakaszát." -John ZuHone, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központja.
„A galaxis klaszterek egyesülései jelentik a kozmosz szerkezetének kialakulásának legújabb szakaszát. Az egyesülő klaszterek hidrodinamikai szimulációi lehetővé teszik a forró gáz jellemzőinek előállítását és a fizikai paraméterek, például a mágneses mező hangolását. Akkor megkísérelhetjük egyeztetni a röntgenfelvételekben megfigyelt szerkezetek részletes jellemzőit. ” -John ZuHone, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központja.
Az egyik szimuláció megegyezett azzal, amit a csillagászok láttak Perseusban. Ebben egy nagy klaszter, mint Perseus, két régióba rendeződött: a hidegebb gázrégió körülbelül 30 millió Celsius fok, a forróbb pedig a közel 100 millió Celsius fokos földgáz. Ebben a modellben Perseusnál kisebb, de a Tejútnál ezerszer tömegebb klaszter halad át Perseus közelében, kb. 650 000 fényévvel hiányzik a központja.
Ez körülbelül 2,5 milliárd évvel ezelőtt történt, és elindította az események láncolatát, amely továbbra is önmagát játssza.
A közeli hiány gravitációs zavart okozott, amely a hidegebb gáz kibővülő spirálját hozta létre. Hatalmas gázhullám alakult ki a hidegebb gáz spirálának szélén, ahol keresztezi a forróbb gázt. Ez a képeken látható Kelvin-Helmholtz hullám.
"Úgy gondoljuk, hogy a Perseusban látott öböljellemzés egy Kelvin-Helmholtz hullám része, talán a legnagyobb eddig azonosított hullám része, amely nagyjából ugyanúgy alakult, mint a szimuláció mutatja" - mondta Walker. "Hasonló tulajdonságokat azonosítottunk két másik galaxis klaszterben is, a Centaurus és az Abell 1795."
A tanulmány további előnyeket adott a lehetetlenül hatalmas hullám észlelése mellett. Ez lehetővé tette a csapat számára a Perseus klaszter mágneses tulajdonságainak mérését. A kutatók felfedezték, hogy a klaszter mágneses mezőjének erőssége befolyásolja a gázhullám méretét. Ha a mező túl erős, a hullámok egyáltalán nem alakulnak ki, és ha a mágneses mező túl gyenge, akkor a hullámok még nagyobbak lennének.
A csoport szerint nincs más ismert módszer a mágneses mező mérésére.
Forrás: A tudósok azt találják, hogy az óriási hullám gördül át a Perseus galaxis klaszterén
