Miércoles 7 de Junio de 2017
Combinando datos del Observatorio de rayos X Chandra con
observaciones de radio y simulaciones por computadora, los científicos
han encontrado una vasta ola de gas caliente en el Cúmulo de galaxias Perseo. Con una extensión de unos 200.000 años luz, la onda es
aproximadamente el doble del tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Los investigadores piensan que la ola se formó hace miles de millones
de años después de que un pequeño grupo de galaxias rozó a Perseo,
causando que su gran cantidad de gas se moviera en un enorme volumen de
espacio. Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes unidas
por la gravedad en el universo actual. El cúmulo galáctico de Perseo
mide aproximadamente 11 millones de años luz , y está situado a
aproximadamente 240 millones de años luz de la Tierra,
el cúmulo de Perseo debe su nombre a su constelación anfitriona. Al
igual que todos los cúmulos de galaxias, la mayor parte de su materia
observable toma la forma de un gas penetrante y caliente a decenas de
millones de grados, tan caliente que sólo brilla en rayos X.
Los datos de Chandra han revelado una variedad de estructuras en este gas, vastas burbujas infladas por el agujero negro supermasivo en la galaxia central del cúmulo, NGC 1275, y una característica enigmática cóncava conocida como bahía. Para investigar la bahía, los investigadores combinaron datos de Chandra con un total de 10,4 días en alta resolución, y durante 5,8 días de observaciones de campo amplio en energías de entre 700 y 7.000 electrones voltio. Los investigadores procesaron los datos de manera que se realzó el contraste de los bordes para destacar los sutiles detalles y hacerlos más visibles. Un óvalo resalta en la ubicación de la enorme ola que se encuentra avanzando a través del gas. A continuación, los investigadores compararon la imagen procesada de Perseo con las simulaciones por ordenador de la fusión de cúmulos galácticos que se ejecutan en el supercomputador de las Pléyades en el Centro de Investigación Ames de la NASA.
Los datos de Chandra han revelado una variedad de estructuras en este gas, vastas burbujas infladas por el agujero negro supermasivo en la galaxia central del cúmulo, NGC 1275, y una característica enigmática cóncava conocida como bahía. Para investigar la bahía, los investigadores combinaron datos de Chandra con un total de 10,4 días en alta resolución, y durante 5,8 días de observaciones de campo amplio en energías de entre 700 y 7.000 electrones voltio. Los investigadores procesaron los datos de manera que se realzó el contraste de los bordes para destacar los sutiles detalles y hacerlos más visibles. Un óvalo resalta en la ubicación de la enorme ola que se encuentra avanzando a través del gas. A continuación, los investigadores compararon la imagen procesada de Perseo con las simulaciones por ordenador de la fusión de cúmulos galácticos que se ejecutan en el supercomputador de las Pléyades en el Centro de Investigación Ames de la NASA.
Una
simulación parecía explicar la formación de la bahía. El gas se asienta
en dos componentes: una región central fría, con temperaturas de aproximadamente 54 millones de grados Fahrenheit 30 millones de grados
Celsius y una zona circundante donde el gas es tres veces más caliente.
Entonces un pequeño cúmulo de galaxias que contiene alrededor de mil
veces la masa de la Vía Láctea bordea el cúmulo, y es desplazado de su
centro unos 650.000 años luz. El sobrevuelo del pequeño cúmulo crea una
perturbación gravitacional que agita el gas como crema agitada en el
café, creando una espiral de expansión de gas frío.
Después de unos 2.500 millones de años, cuando el gas se ha desplazado a casi una distancia de 500.000 años luz del centro, se forman vastas ondas que ruedan en su periferia durante cientos de millones de años antes de disiparse. Estas ondas son versiones gigantes de las ondas de Kelvin-Helmholtz, que aparecen cada vez que hay una diferencia de velocidad a través de la interfaz de dos fluidos, como el viento que sopla sobre el agua. Se pueden encontrar en el océano, en formaciones de nubes en la Tierra y en otros planetas, en el plasma cerca de la Tierra, e incluso en el Sol.
Después de unos 2.500 millones de años, cuando el gas se ha desplazado a casi una distancia de 500.000 años luz del centro, se forman vastas ondas que ruedan en su periferia durante cientos de millones de años antes de disiparse. Estas ondas son versiones gigantes de las ondas de Kelvin-Helmholtz, que aparecen cada vez que hay una diferencia de velocidad a través de la interfaz de dos fluidos, como el viento que sopla sobre el agua. Se pueden encontrar en el océano, en formaciones de nubes en la Tierra y en otros planetas, en el plasma cerca de la Tierra, e incluso en el Sol.