Combinando dados do Observatório Chandra de raios X da NASA com observações de rádio e simulações por computador, cientistas descobriram uma vasta onda de gás quente no aglomerado de galáxias de Perseu . Abrangendo cerca de 200.000 anos-luz , a onda é cerca de duas vezes o tamanho da Via Láctea galáxia.
Os pesquisadores acreditam que a onda se formou há bilhões de anos atrás, depois que um pequeno aglomerado de galáxias apascentou Perseus e fez com que seu vasto suprimento de gás flutuasse em um enorme volume de espaço.
Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas ligadas à gravidade no universo de hoje. Cerca de 11 milhões de anos-luz em todo e localizado a cerca de 240 milhões de anos-luz de distância , o conjunto de galáxias Perseus é nomeado após sua constelação de host . Como todos os aglomerados de galáxias, a maior parte de sua matéria observável toma a forma de um gás penetrante com uma média de dezenas de milhões de graus - tão quente que só brilha em raio-X .
Os dados de Chandra revelaram uma variedade de estruturas neste gás, de bolhas vastas sopradas pelo buraco negro supermassive na galáxia central do conjunto, NGC 1275, a uma característica côncava enigmática conhecida como a "baía".
Para investigar a baía, os pesquisadores combinaram um total de 10,4 dias de dados de alta resolução de Chandra com 5,8 dias de observações de campo largo em energias entre 700 e 7000 elétrons volts . Esta imagem de raio X do gás quente (acima) no conjunto de galáxias de Perseus foi feita a partir dessas observações. Os pesquisadores então filtraram os dados de uma forma que iluminou o contraste das arestas, a fim de tornar os detalhes sutis mais óbvios. Um oval destaca a localização da onda enorme, centrada em torno de 7 horas, encontrada a rolar através do gás.
Em seguida, os pesquisadores compararam a imagem de Perseus aprimorada em relação a simulações computacionais de fusão de aglomerados de galáxias executados no supercomputador Pleiades, no Centro de Pesquisa Ames da NASA.
Simulação Perseus Crédito: John ZuHone / Harvard-Smithsonian Centro de Astrofísica.
Uma simulação pareceu explicar a formação da baía. Esta simulação é mostrada acima. Nele, o gás em um amontoado grande similar a Perseus se estabeleceu em dois componentes: uma região central "fria" com temperaturas em torno de 54 milhões de graus Fahrenheit (30 milhões de graus Celsius) e uma zona circundante onde o gás é três vezes mais quente. Então um pequeno aglomerado de galáxias contendo cerca de mil vezes a massa da Via Láctea contorna o aglomerado maior, perdendo seu centro em cerca de 650.000 anos-luz.
O flyby cria um distúrbio gravitacional que agita o gás como creme agitado no café, criando uma espiral em expansão de gás frio. Depois de cerca de 2,5 bilhões de anos, quando o gás subiu quase 500.000 anos-luz do centro, vastas ondas formam e rolam em sua periferia por centenas de milhões de anos antes de se dissipar.
Estas ondas são versões gigantes de ondas Kelvin-Helmholtz, que aparecem sempre que há uma diferença de velocidade através da interface de dois fluidos, como o vento soprando sobre a água. Eles podem ser encontrados no oceano, em formações de nuvens na Terra e outros planetas, no plasma perto da Terra, e até mesmo no sol.
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