Международен екип от учени откри огромна вълна от горещ газ, търкалящ се през галактическия клъстер Персей. Вълната е гигантска версия на това, което се нарича вълна Келвин-Хелмхолц. Те са създадени, когато две течности се пресичат с различна скорост: например, когато вятърът духа над водата.
В този случай вълната беше причинена от малък галактически клъстер, пасящ струпването на Персей и образуващ верига от събития, продължили милиарди години. Констатациите се появяват в документ в броя на юни 2017 г. на списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
„Вълната, която идентифицирахме, е свързана с прелитането на по-малък клъстер, което показва, че дейността по сливане, произвеждаща тези гигантски структури, все още продължава.“ - Стивън Уокър, Център за космически полети на Годард на НАСА.
„Персей е един от най-масовите наблизо клъстери и най-ярките в рентгеновите лъчи, така че данните от Чандра ни предоставят несравнима подробност“, казва водещият учен Стивън Уокър в Центъра за космически полети „Годдард“ в Гринбелт, Мериленд. „Вълната, която идентифицирахме, е свързана с прелитането на по-малък клъстер, което показва, че дейността по сливане, произвеждаща тези гигантски структури, все още продължава.“
Галактиката на Персей, известна още като Abell 426, е на 240 милиона светлинни години и е на около 11 милиона светлинни години. Това е един от най-масовите обекти, които познаваме, и е кръстен на съзвездието Персей, което се появява в същата част на небето.
Галактическите клъстери са най-големите гравитационно свързани обекти във Вселената. Повечето от наблюдаваната материя в галактическите клъстери е газ. Но газът е супер горещ - десетки милиони градуси горещ - което означава, че излъчва рентгенови лъчи.
Рентгеновите наблюдения на Персей разкриха няколко особености и структури в структурата на газа на клъстера. Някои от тях са подобни на балони, причинени от свръх масивната черна дупка (SMBH) в NGC 1275, централната галактика на клъстера Персей. Друга от тези характеристики е известна като „заливът“. Заливът е вдлъбната функция, която не би могла да бъде формирана от SMBH.
Заливът е пъзел, защото не произвежда никакви емисии, които биха могли да се очакват от нещо, образувано от SMBH. Заливът също не съответства на моделите за това как трябва да се държи газта в тази ситуация.
Водещият учен зад проучването е Стивън Уокър от центъра за космически полети на Годард на НАСА. Уокър се обърна към рентгеновата обсерватория Чандра, за да помогне за решаването на този пъзел. Съществуващите изображения на Чандра от струпването на Персей бяха филтрирани, за да се подчертаят краищата на структурите и да се направят всички фини детайли по-видими.
Тези филтрирани и обработени изображения след това са сравнени с компютърни симулации на сливане на галактически клъстери. Джон ZuHone, астрофизик от Центъра за астрофизика в Харвард-Смитсън, е създал онлайн каталог на тези симулации.
"Сливанията на галактически клъстери представляват последния етап от формирането на структурата в Космоса." -John ZuHone, Център за астрофизика в Харвард-Смитсони.
„Сливанията на галактически клъстери представляват последния етап от формирането на структурата в Космоса. Хидродинамичните симулации на сливащи се клъстери ни позволяват да произвеждаме функции в горещия газ и да настройваме физични параметри, като магнитното поле. Тогава можем да опитаме да съпоставим подробните характеристики на структурите, които наблюдаваме при рентгенови лъчи. " -John ZuHone, Център за астрофизика в Харвард-Смитсони.
Една от симулациите съответства на това, което астрономите виждат в Персей. В него голям клъстер като Персей се е разположил на два региона: по-студен район на газ около 30 милиона градуса по Целзий и по-горещ район на газ с почти 100 милиона градуса по Целзий. В този модел струпване, по-малко от Персей, но около хиляда пъти по-масивно от Млечния път минава близо до Персей, пропускайки центъра му с около 650 000 светлинни години.
Това се случи преди около 2,5 милиарда години и започна верига от събития, които все още се разиграват.
Близото пропускане предизвика гравитационно смущение, което създаде разширяваща се спирала на по-студения газ. Огромна вълна газ се е образувала в края на спиралата на по-студения газ, където се пресича с по-горещия газ. Това е вълната Келвин-Хелмхолц, видяна в изображенията.
„Смятаме, че характеристиката на залива, която виждаме в Персей, е част от вълната на Келвин-Хелмхолц, може би най-голямата досега идентифицирана, която се е образувала по същия начин, както показва симулацията“, казва Уокър. „Ние също така идентифицирахме подобни характеристики в други две галактически клъстери, Кентавър и Абел 1795.“
Проучването предоставя още едно предимство освен това да забележим невъзможно огромна вълна. Това позволи на екипа да измери магнитните свойства на групата Персей. Изследователите открили, че силата на магнитното поле в клъстера влияе върху размера на вълната от газ. Полето е твърде силно, вълните изобщо не се образуват и ако магнитното поле е твърде слабо, вълните ще са още по-големи.
Според екипа няма друг известен начин за измерване на магнитното поле.
Източник: Учените намират гигантска вълна да се търкаля през галактическия клъстер Персей
