05 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Гигантска вълна от 200 000 св. години е открита в клъстера Персей (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 03 май 2017 в 14:0249030
Образ на горещи газове в галактическия клъстер Персей, съставен по време на 16-дневно наблюдение, след което учените филтрират данните, така че да осветят контраста по ръбовете, за да станат детайлите по-очевидни. Овалът показва местоположението на огромна вълна, открита да се движи през облак газове. Източник: НАСА/Goddard Space Flight Center

Огромна вълна беше засечена в близост до галактическия клъстер Персей, на близо 200 000 светлинни години разстояние. Вълната е с размери два пъти колкото нашата собствена галактика и се е образувала преди милиарди години след като малък галактически клъстер преминава през Персей и предизвиквайки разпръскването на огромно количество газове в голям обем от космоса.

Вълната е засечена при комбинирането на данни от обсерваторията на НАСА Chandra X-ray Observatory с радио наблюдения и компютърни симулации, съобщи НАСА.

"Персей е един от най-големите близки клъстери и най-яркият сред източниците на рентгенови лъчи, затова данните от "Чандра" предоставят невиждани подробности", обяснява водещият учен Стивън Уокър (Stephen Walker) от космическия център "Годард" на НАСА в Грийнбелт, Мериленд (NASA's Goddard Space Flight Center). "Откритата от нас вълна се свързва с преминаването на по-малък клъстер, което показва, че активността на сливането на тези гигантски структури, все още продължава", допълва Уокър. 

Източник: NASA's Goddard Space Flight Center

Галактическите клъстери са най-големите структури, обвързани от гравитация във Вселената. Галактическият клъстер Персей обхваща 11 милиона светлинни години и се намира на около 240 милиона светлинни години. Той е наречен на своя домакин - съзвездието Персей.  Също като останалите галактически клъстери, по-голяма част от наблюдаемата материя е под формата на газ с десетки милиона градуса - толкова горещ, че се засича само в рентгеновия диапазон.

Наблюденията на "Чандра" разкриват разнообразни газови структури - от огромни кухини, издухани от супермасивната черна дупка в централната галактика на клъстера NGC 1275, до загадъчната вдлъбнатина, известна като "заливът".

Вдлъбнатата форма на залива не би могла да се оформи от мехурите, взривени от черната дупка. Радионаблюденията от Very Large Array в централно Ню Мексико показват, че структурата не произвежда емисии - обратното на това, което учените биха очаквали от особеност, свързвана с активна черна дупка. Освен това стандартните модели на носещ се газ, обичайно имат структури, които се извиват в обратна посока. 

Уокър и неговите колеги изследват "залива" и чрез съществуващите наблюдения от "Чандра" на клъстера Персей. Те комбинират общо данни с висока резолюция от 10,4 дни с наблюдения от 5,8 дни на енергии между 700 и 7 000 електронволта. За сравнение видимата светлина има енергии между около 2-3 електронволта. Учените след това филтрират данните от "Чандра", за да подчертаят краищата на структурите и да разкрият детайлите. 

След това те сравняват подобрената снимка на Персей с компютърна симулация на сливащи се галактически клъстери, разработена от Джон ЗуХон (John ZuHone), астрофизик от Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics в Кеймбридж, Масачузетс. Симулациите са извършени с помощта на суперкомпютъра Pleiades, действащ в NASA Advanced Supercomputing Division в изследователския център "Еймс" в Силициевата долина, Калифорния. Въпреки че не участва в проучването, ЗуХон събира своите симулации в онлайн каталог, за да помогне астрономите, изучаващи галактически клъстери.

"Сливанията на галактически клъстери представляват последен етап от структурното оформяне на космоса", коментира ЗуХон. "Хидродинамичните симулации на сливащи се клъстери ни позволяват да произведем черти в горещите газове и да нагласим физичните параметри, като магнитното поле. След това можем да се опитаме да нагодим детайлните характеристики на структурите, които наблюдаваме с рентгенови лъчи", допълва ученият. 

Една от симулациите обяснява формирането на залива. В нея газовете в голям клъстер, подобен на Персей, се разделят на два компонента - "студена" централна зона с температури около 30 милиона градуса по Целзий и обкръжаваща зона, където газовете са три пъти по-горещи. След това малък галактически клъстер, съдържащ около хиляда пъти масата на Млечния път, заобикаля по-големия клъстер, пропускайки центъра му с около 650 000 светлинни години.

Източник: NASA/CXC/SAO и NASA's Goddard Space Flight Center

Преминаването създава гравитационно смущение, което разбърква газовете като мляко в кафе, като създава разширяваща се спирала от студени газове. След около 2,5 милиарда години, когато газовете се отдалечават на близо 500 000 светлинни години от центъра, се създават огромни вълни и се придвижват към периферията  за стотици милиони години преди да се разсеят.

Тези вълни са гигантски версии на вълните на Келвин-Хелмхолц, които се появяват когато има различия в скоростта в два потока, по подобие на вятър върху вода. Те могат да бъдат открити в океана, в облачните формации на Земята и други планети, в йонизираната обвивка около Земята и дори на Слънцето.

Симулация на вълните на Келвин-Хелмхолц. Wikimedia Commons

"Смятаме, че заливът, който видяхме в Персей, е част от вълна на Келвин-Хелмхолц, вероятно най-голямата засичана досега, която се е създала по много подобен начин, показан от симулациите", обяснява Уокър. "Наблюдавахме подобни формирования в два други галактически клъстера - Центавър и Абел 1795", добавя той.

Учените са открили също така, че размерът на вълните отговаря на силата на магнитното поле на клъстера. Ако то е твърде слабо, вълните достигат много по-големи размери от наблюдаваните. Ако е твърде силно, не се формират изобщо. Това проучване позволява на астрономите да изследват магнитните полета през целия обем на тези клъстери - измерване, което е невъзможно да се осъществи с други средства.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.