Mednarodna skupina znanstvenikov je odkrila ogromen val vročega plina, ki se je valjal skozi grozdja galaksije Perseus. Val je velikanska različica, ki se imenuje val Kelvin-Helmholtz. Ustvarijo jih, ko se dve tekočini sekata z različnimi hitrostmi: na primer, ko veter piha nad vodo.
V tem primeru je val povzročil majhen grozdasti grozd, ki je pasel grozd Perseus in sprožil verigo dogodkov, ki trajajo več milijard let. Ugotovitve se pojavljajo v prispevku v junijski številki revije Monthly Notices of the Royal Astronomical Society iz junija 2017.
"Val, ki smo ga prepoznali, je povezan z letenjem manjšega grozda, kar kaže, da združitvena dejavnost, ki je povzročila te velikanske strukture, še vedno poteka." - Stephen Walker, Nasin center za vesoljske polete Goddard.
"Perseus je eden najbolj množičnih grozdov v bližini in najsvetlejši na rentgenskih žarkih, zato nam podatki Chandra zagotavljajo neprimerljive podrobnosti," je dejal vodilni znanstvenik Stephen Walker iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu v Marylandu. "Val, ki smo ga prepoznali, je povezan z letenjem manjšega grozda, kar kaže, da združitvena dejavnost, ki je povzročila te velikanske strukture, še vedno poteka."
Grozd galaksije Perseus, znan tudi kot Abell 426, je oddaljen 240 milijonov svetlobnih let in je približno 11 milijonov svetlobnih let. To je eden najbolj množičnih objektov, ki jih poznamo, in je poimenovan po ozvezdju Perzej, ki se pojavlja na istem delu neba.
Grozdi galaksije so največji gravitacijsko vezani objekti v vesolju. Večina opazovane snovi v galaksijskih grozdih je plin. Toda plin je zelo vroč - na desetine milijonov stopinj vroče - kar pomeni, da oddaja rentgenske žarke.
Rentgenska opazovanja Perseusa so razkrila več značilnosti in strukture plinske strukture grozda. Nekatere od njih so mehurčaste lastnosti, ki jih povzroča super masivna črna luknja (SMBH) v NGC 1275, osrednji galaksiji grozdja Perseus. Druga od teh lastnosti je znana kot "zaliv." Zaliv je konkavna funkcija, ki je ne bi mogel oblikovati SMBH.
Zaliv je uganka, saj ne proizvaja nobenih emisij, kar bi lahko pričakovalo nekaj, kar bi ustvaril SMBH. Tudi zaliv ne ustreza modelom, kako naj se plin obnaša v tej situaciji.
Glavni znanstvenik, ki stoji za raziskavo, je Stephen Walker iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard. Walker se je obrnil do rentgenskega observatorija Chandra, da bi pomagal rešiti to uganko. Obstoječe Chandrove slike grozda Perseus so bile filtrirane, da bi poudarili robove struktur in naredili vidnejše podrobnosti.
Te filtrirane in obdelane slike so nato primerjali z računalniškimi simulacijami skupin galaksij, ki se združujejo. John ZuHone, astrofizik iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko, je ustvaril spletni katalog teh simulacij.
"Združitve galaksijskih grozdov predstavljajo zadnjo stopnjo tvorbe struktur v kozmosu." -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko.
»Združitve galaksijskih grozdov predstavljajo zadnjo stopnjo tvorbe struktur v kozmosu. Hidrodinamične simulacije združevanja grozdov nam omogočajo izdelavo lastnosti vročega plina in nastavljanje fizikalnih parametrov, kot je magnetno polje. Potem se lahko poskušamo uskladiti s podrobnimi značilnostmi struktur, ki jih opazimo na rentgenskih žarkih. " -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko.
Ena od simulacij je ustrezala temu, kar so astronomi videli v Perzeju. V njem se je velik grozd, kot je Perseus, naselil na dve regiji: hladnejšo regijo plina, okoli 30 milijonov stopinj Celzija, in bolj vročo regijo plina na skoraj 100 milijonov stopinj Celzija. V tem modelu je grozd, manjši od Perseusa, vendar približno tisočkrat bolj masiven kot Mlečna pot, ki teče blizu Perseusa, ki je njegovo središče pogrešal približno 650.000 svetlobnih let.
To se je zgodilo pred približno 2,5 milijarde let in sprožilo je niz dogodkov, ki se še vedno odvija.
Skorajšnja pogreška je povzročila gravitacijske motnje, ki so ustvarile naraščajočo spiralo hladnejšega plina. Na robu spirale hladnejšega plina, kjer seka s vročim plinom, se je ustvaril ogromen val plina. To je val Kelvin-Helmholtz, ki ga vidimo na slikah.
"Mislimo, da je del zaliva, ki ga vidimo v Perseusu, del vala Kelvin-Helmholtz, morda največjega še ugotovljenega, ki se je oblikoval na podoben način, kot kaže simulacija," je dejal Walker. "Podobne lastnosti smo prepoznali tudi v dveh drugih grozdih galaksij, Centaurus in Abell 1795."
Študija je prinesla še eno korist poleg tega, da smo opazili nemogoče ogromen val. To je ekipi omogočilo merjenje magnetnih lastnosti grozda Perseus. Raziskovalci so odkrili, da jakost magnetnega polja v grozdu vpliva na velikost plina. Če je polje premočno, valovi sploh ne tvorijo, in če je magnetno polje prešibko, bi bili valovi še večji.
Po mnenju ekipe ni znanega drugega načina za merjenje magnetnega polja.
Vir: Znanstveniki odkrijejo, da se velikanski val vali skozi grozd Perzejeve galaksije
