Gigantyczne kosmiczne tsunami w Perseuszu

Naukowcy analizujący zdjęcia wykonane przez Kosmiczny teleskop Chandra, który przeczesuje otchłań kosmosu w zakresie promieniowania rentgenowskiego, dostrzegli gigantyczną chmurę gorącego gazu wyglądającego jak kosmiczne tsunami. Struktura ta jest niewyobrażalnie duża, gdyż rozciąga się aż na ok. 200 tysięcy lat świetlnych, czyli jest dwukrotnie większa od naszej Drogi Mlecznej.

Chmura gazu rozgrzanego do dziesiątek milionów stopni Celsjusza znajduje się w Gromadzie Galaktyk w Perseuszu i jest oddalona od naszej planety o ok. 240 milionów lat świetlnych. Według analizy danych okazuje się, że chmura powstała ok. miliarda lat temu, po tym jak mała gromada galaktyk połączyła się z gromadą w konstelacji Perseusza.

Cała formacja jest niezwykle fascynującą pod względem naukowym. Jak możecie zobaczyć na zamieszczonej powyżej animacji, przygotowanej przez astronomów na podstawie zdjęć z teleskopu Chandra, radioobserwatoriów i symulacji komputerowych, w chmurze gazów pojawiają się niezwykłe struktury, których istnienie determinowane jest przez obecność w środku masywnej czarnej dziury. Pojawiają się tam rozległe bąble aż po enigmatyczne wypukłe obszary zwane "zatokami".

"W Perseuszu znajduje się jedna z najmasywniejszych pobliskich gromad galaktyk i jednocześnie najjaśniejsza w zakresie rentgenowskim, dlatego też dane z Chandry pozwalają nam ją badać w niespotykanym szczególe" ... "Zidentyfikowana przez nas fala związana jest z przejściem w pobliżu mniejszej gromady, co też może świadczyć, że łączenie gromad prowadzące do powstania tych ogromnych struktur może wciąż trwać" – powiedział Stephen Walker z Goddard Space Flight Center w Greenbelt.

Naukowców zaskoczył fakt, że zatoka nie emituje żadnego promieniowania, a w przypadku czarnej dziury takie byłoby oczekiwane. Symulacja pozwoliła jednak wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Gaz w dużej gromadzie, takiej jak Perseusz, uformował dwa regiony: chłodny region centralny o temperaturze ok. 30 milionów stopni Celsjusza oraz otaczającą go strefę, w której gaz jest trzykrotnie gorętszy. Następnie mała gromada galaktyk zawierająca masę ok. 1000 mas Drogi Mlecznej ociera się o większą gromadę mijając jej centrum w odległości ok. 650 tysięcy lat świetlnych.

Astronomowie obliczyli, że taki przelot powoduje grawitacyjne zaburzenia w gazie, których efektem jest powstająca spirala zimnego gazu. Po około 2.5 miliardach lat, gdy ów gaz oddalił się na prawie 500 tysięcy lat świetlnych od centrum, powstają w nim potężne fale przemierzające peryferia gromady przez następnych kilkaset milionów lat.

Są one niczym innym jak falami Kelvina-Helmholtza. Powstają one tam, gdzie dochodzi do różnicy w prędkości na styku dwóch materii. Ich rozmiar zależy od siły pola magnetycznego gromady. Jeżeli jest ono za słabe, fale osiągają znacznie większe rozmiary niż obserwowane. Jeżeli za silne, nie powstają wcale.

Źródło: / Fot. NASA