spacebg covers

Чандра наблюдава турболенция в газа около галактичните купове
Мисия: Chandra X-ray Space Observatory


Увеличаване Наблюдения от Чандра на галактичните купове "Персей" и "Дева" разкриват, че турбуленцията може да е причината за поддържането на ореолите от горещ газ, който ако се охлади ще се превърне в огромен брой звезди. Image Credit: NASA/CXC/Stanford/I. Zhuravleva et al

Галактични купове са най-големите обекти във Вселената задържани заедно от гравитацията. Тези гигантски структури съдържат стотици или дори хиляди отделни галактики, които са потопени в свръхнагрят газ с температура милиони градуси. Без съмнение, този газ преди да бъде гравитационно уловен и съответно концентриран от силното гравитационно поле на клъстера е бил много студен. Как всъщност се е загрял до тези свръхвисоки температури, характерни за ядрата на звездите, е един от големите въпроси на съвременната астрофизика.

Този горещ газ, също е нещо като маркер или показател на призрачната тъмна материя, която представлява невидима паяжина опасваща цялата Вселена. Тази субстанция притежава свойството да образува големи и тежки възли точно на местата където са галактичните купове. Високата температура на газа, означава че той свети ярко в рентгенови лъчи и Чандра е идеално пригодена обсерватория за да наблюдава тази радиация.

Изчисленията показват, че с темпът на изтичане на рентгеновата радиация газът трябва много бързо да се охлади и изстине. Но това не е така, най-големите галактични купове винаги са придружени от ореол от свръхгорещ газ и източникът на неговата енергия все още не е напълно ясен.

Този газ е толкова плътен, че ако се охлади, там ще започнат да се образуват звезди. След изстиването, целият куп ще светне с брилянтна синьо-бяла светлина идваща от младите трилиони звезди. Тези звезди бързо ще се групират в галактики подобно на една минивселена, но все пак заради високата температура, това не се случва. По някакъв начин този газ се нагрява и астрономите подозират, че виновника са многото галактики в клъстера, а тяхната топлина се пренася в газовия ореол посредством мощни турболентни движения, които могат да се идентифицират в рентгеновите снимки.

Нещо повече, предишни изследвания показват, че свръхмасивните черни дупки в центровете на големите галактики отделят огромни количества енергия пренасяна от мощните струи. Тези струи създават кухини в горещия газ, каквито структури Чандра и други рентгенови телескопи вече са наблюдавали. Само че, тези кухини трябва да генерират всякакъв вид радиация, от гама до радиолъчение и те не могат да нагреят целия газов ореол простиращ се на хиляди и милиони светлинни години от тях, карайки го да заприлича като нашата слънчева корона.

Сега, последното проучване от Чандра е крачка напред, защото предоставя нова информация за това, колко всъщност енергия изливат черните дупки и колко енергия може да се прехвърли от тези кухини в околния газ. Взаимодействието на кухините с газа, най-напред генерира турбуленция или хаотично движение, а след това кухината по някакъв начин се разтваря и предоставя своята топлина на газовия ореол който я запазва в продължение на милиарди години.

Ако е така, галактичния куп до голяма степен ще наподобява една обикновена звезда. В ядрото, изградено от галактиките, ще се генерира топлината, която след това ще се предава на околния на тях газ от струите на свръхмасивните черни дупки. Този свръхнагрят и дълбоко потопен газ ще започне да изплува хаотично към повърхността и постепенно ще разтваря енергията си във все по-високите слоеве. Най-горния и обширен слой от разреден газ, подобно на звездните корони, ще се нагрее до милиони градуси. Всъщност, кой процес е отговорен за високата температура на слънчевата корона също все още е неизвестен.

Стъпка към доказването на тази теория е откриването на втората фаза от Чандра и това е турболентността на газа след получаването на енергията от струите на дупките. Сега доказателствата за турбулентност са наблюдавани в два огромни галактични купа, "Персей" и "Дева". Чрез анализирането на натрупаните данни през дългия живот на телескопа, астрономите вече са в състояние да различат промени и съответно да измерят колебания в плътността на газа. Тази информация позволява да се изчисли количеството турбулентност в газа и каква енергия пренасят тези вихри. Новите резултати показват, че турболентните потоци пренасят достатъчно енергия, която някога ще накара много по-високите слоеве да засветят в рентгенови лъчи.

Сливането на два галактични купа също може да нагрее взаимодействащите си тогава газови ореоли, но новото откритие от Чандра засилва мнението, че енергията отделяна от свръхмасивните черни дупки е източника на светещия газ.


  • 1114
  • 0
  • Oct 28, 2014

Коментар
Подобни публикации