spacebg covers

Откриха огромна космическа вълна
Мисия: Chandra X-ray Space Observatory


Увеличаване

Credit: NASA/CXC/GSFC

Чандра заедно с няколко наземни радио наблюдения и компютърни симулации са разкрили огромна вълна от горещ газ, извираща от центъра на близкия галактичен клъстер "Персей". С размери около 200 000 светлинни години, тази вълна е около два пъти по-голяма от собствената ни галактика.

Учените твърдят, че тя се е образувала преди милиарди години след като по-малка галактическа купчинка се е присъединила към Персей, което е причинило огромното количество газ да се придвижи през огромен обем пространство.

Персей е един от най-масивните близки галактически струпвания и това са най-големите известни структури във Вселената свързани от гравитацията. Той е е огромен, диаметърът му е около 11 милиона светлинни години. Разстоянието до него е около 240 милиона светлинни години и е кръстен на съзвездието в което е поместен. Подобно на всички галактически клъстери, по-голямата част от наблюдаваната материя всъщност е под формата на изпепеляващ газ с температура десетки милиони градуси. Този флуид обгражда целия клъстер и е толкова горещ, че свети само в рентгенови лъчи и отчасти се появява в радиоспектъра.

Сега, нови подробни данни от Чандра разкриват, че този газ е със сложна форма. Той се отличава с огромни мехурчета, издухани от свръхмасивна черна дупка в центъра на централната галактика на клъстера. Освен тези мехурчета, се наблюдава и една загадъчна вдлъбнатина в газа, позната като "залив". Най-напред се е смятало, че черната дупка в "NGC 1275" е формирала този залив, но астрономите са се натъкнали на няколко трудности.

Вдлъбнатата форма на залива не може да се сформира през мехурчетата изстреляни от черната дупка. Радиочестотните наблюдения от много големия масив в Ню Мексико показват, че структурата на залива не произвежда никакви радио емисии, което е обратно на това, което учените биха очаквали от характеристиките свързани с дейността на черна дупка. В допълнение, стандартните модели описващи засмукване на газ от огромна черна дупка обикновено произвеждат структури, които са в грешна на тази посока.

За да се изследва по-подробно залива и за да се види какво всъщност го формира, астрономите провеждат нови наблюдения с Чандра траещи общо 10,4 дни при енергии между 700 и 7000 електрона волта. За сравнение, видимата светлина има енергия между два и три електрон волта. След това данните се филтрират за да се подчертаят краищата на структурите и да се разкрият фини детайли.

На базата на тези по-подробни данни се провеждат компютърни симулации за сливащи се галактически клъстери. Симулациите са проведени от суперокомпютъра на НАСА "Плеядите" и една от тях сякаш обяснява образуването на залива. При нея газът в голям клъстер, подобен на този на Персей, се е установил в два компонента. Единият е "студен" централен регион с температура около 30 милиона градуса по Целзий, а другия е в околна зона, в която газът е три пъти по-горещ. След това малка галактическа купчина, съдържаща вещество с маса около хиляда пъти масата на Млечния път, пресича по-големия клъстер, като пътува към центърът му който е на около 650 000 светлинни години разстояние.

Това пътуване създава гравитационно разстройство, което изтласква газ подобно на крем, разбъркан в кафе, създавайки разширяваща се спирала от студен газ. След около 2,5 милиарда години, когато газът се е отдалечил на почти 500 000 светлинни години от центъра, огромни вълни се образуват и се търкалят от периферията в продължение на стотици милиони години, преди да се разсеят.

Тези вълни са гигантски варианти на вълните "Келвин-Хелмхолц", които се появяват навсякъде, където има разлика в скоростите през интерфейса на две течности, като например вятър над водата. Те могат да бъдат намерени в океаните, в облачните образувания на Земята и на други планети, в плазмата близо до Земята и дори на Слънцето. Сега те се наблюдават и в галактическите клъстери.

Освен тази вълна, учените до момента са идентифицирали още две в други два галактически клъстера - "Кентавър" и "Абел 1795." и дори са направили откритие - размерът на вълните съответства на силата на магнитното поле на клъстера. Ако то е слабо, вълните достигат много по-големи размери и се разпространяват на обширни територии. Ако полето е силно, вълните или са твърде малки или изобщо не се образуват.

По този показател, те са нещо като индикатор за средното магнитно поле в целия обем на клъстерите, измерване невъзможно да се направи с други средства.

 

Тази компютърна симулация показва образуването на вълни в плазмата на свръхгорещ газ, наблюдаван от астрономите във Вселената. При нея, газът е двукомпонентен и е разположен в обем пространство съответстващо на купа "Персей". Той се пресича от тежко тяло с маса около 1000 пъти масата на млечния път. Случващото се след това е показано на филма, образуват се огромни вълни, които се движат към периферията в продължение на стотици милиони години, преди да се разсеят. Credit: NASA/CXC/GSFC


  • 812
  • 0
  • Jul 7, 2017

Коментар
Подобни публикации