Međunarodni tim znanstvenika otkrio je ogroman val vrućeg plina koji se valjao kroz skup galaksije Perseus. Val je divovska verzija onoga što se naziva Kelvin-Helmholtz val. Stvorene su kada se dvije tekućine presijecaju različitim brzinama: na primjer, kada vjetar puše iznad vode.
U ovom je slučaju val nastao zbog malog klastera galaksija koji je ispaštao skup Perseus i pokrenuo lanac događaja koji su trajali milijarde godina. Otkrića se nalaze u članku časopisa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, objavljenom u lipnju za 2017. godinu.
"Val koji smo identificirali povezan je s letenjem manjeg skupa, što pokazuje da je aktivnost spajanja koja je proizvela ove divovske strukture još uvijek u tijeku." - Stephen Walker, NASA-in Goddard svemirski let avionom.
"Perseus je jedan od najmasovnijih obližnjih klastera i najsvjetliji na rendgenu, tako da nam podaci Chandra pružaju neusporedivu detalj", rekao je vodeći znanstvenik Stephen Walker iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu u Marylandu. "Val koji smo identificirali povezan je s letenjem manjeg skupa, što pokazuje da je aktivnost spajanja koja je proizvela ove divovske strukture još uvijek u tijeku."
Klaster galaksije Perseus, također poznat kao Abell 426, udaljen je 240 milijuna svjetlosnih godina, a širok je oko 11 milijuna svjetlosnih godina. To je jedan od najmasovnijih objekata koje znamo, a nazvan je po sazviježđu Perseus koje se pojavljuje na istom dijelu neba.
Klasteri galaksija su najveći gravitacijski vezani objekti u Svemiru. Većina zapažene materije u galaksijskim klasterima je plin. No, plin je vruć - desetke milijuna stupnjeva vruće - što znači da emitira rendgenske zrake.
Rendgenska opažanja Perseusa otkrila su nekoliko značajki i struktura plinske strukture klastera. Neka od njih su obilježja poput mjehurića uzrokovana super-masivnom crnom rupom (SMBH) u NGC 1275, središnjoj galaksiji skupa Perseus. Još jedna od ovih značajki poznata je kao "zaljev". Uvala je konkavno obilježje koje SMBH nije mogao formirati.
Zaljev je zagonetka jer ne stvara nikakve emisije, što bi se moglo očekivati od nečeg što je stvorio SMBH. Zaljev također ne odgovara modelima kako se plin treba ponašati u ovoj situaciji.
Glavni znanstvenik koji stoji iza studije je Stephen Walker iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard. Walker se obratio rendgenskom opservatoriju Chandra kako bi pomogao riješiti ovu zagonetku. Postojeće Chandra slike grozda Perseus filtrirane su kako bi se istaknuli rubovi struktura i kako bi se svi suptilni detalji učinili vidljivijim.
Te filtrirane i obrađene slike su zatim uspoređene s računalnim simulacijama spajanja galaksija. John ZuHone, astrofizičar iz Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziku, stvorio je mrežni katalog ovih simulacija.
"Spajanje galaksijskih klastera predstavlja najnoviju fazu formiranja strukture u kozmosu." -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Centar za astrofiziku.
„Spajanje galaksijskih klastera predstavlja najnoviju fazu formiranja strukture u kozmosu. Hidrodinamičke simulacije spajanja klastera omogućuju nam stvaranje značajki u vrućem plinu i podešavanje fizičkih parametara, poput magnetskog polja. Tada možemo pokušati uskladiti detaljne karakteristike građe koje opažamo na rendgenu. " -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Centar za astrofiziku.
Jedna od simulacija odgovarala je onome što astronomi vide u Perseju. U njemu se velika skupina poput Perseja smjestila u dvije regije: hladnija regija plina oko 30 milijuna Celzijevih stupnjeva i toplija regija plina na gotovo 100 milijuna Celzijevih stupnjeva. U ovom modelu, grozd manji od Perseusa, ali oko tisuću puta masivniji od Mliječnog puta prolazi blizu Perseusa, propuštajući njegovo središte za oko 650 000 svjetlosnih godina.
To se dogodilo prije oko 2,5 milijardi godina, i pokrenulo je niz događaja koji se i dalje odvijaju.
Nedostatak je izazvao gravitacijski poremećaj koji je stvorio rastuću spiralu hladnijeg plina. Ogroman val plina formirao se na rubu spirale hladnijeg plina, gdje se presijeca s toplijim plinom. Ovo je val Kelvin-Helmholtz koji se vidi na slikama.
"Mislimo da je zaljev koji vidimo u Perseusu dio vala Kelvin-Helmholtz, možda najvećeg do sada identificiranog, koji se formirao na sličan način kao što to pokazuje simulacija", rekao je Walker. "Također smo identificirali slična obilježja u dva druga galaksija, Centaurus i Abell 1795."
Studija je pružila još jednu korist osim što smo uočili nevjerojatno ogroman val. To je omogućilo timu da izmjeri magnetska svojstva klastera Perseus. Istraživači su otkrili da jačina magnetskog polja u klasteru utječe na veličinu vala plina. Polje je prejako, talasi se uopće ne formiraju, a ako je magnetsko polje previše slabo, valovi bi bili još veći.
Prema timu, ne postoji drugi poznati način za mjerenje magnetskog polja.
Izvor: Znanstvenici pronalaze da se divovski val kreće kroz grozd Perseusa galaksije
