اكتشف فريق دولي من العلماء موجة هائلة من الغاز الساخن تتدحرج عبر مجموعة مجرة بيرسيوس. الموجة هي نسخة عملاقة مما يسمى موجة كلفن-هيلمهولتز. يتم إنشاؤها عندما يتقاطع سائلين بسرعات مختلفة: على سبيل المثال ، عندما تهب الرياح فوق الماء.
في هذه الحالة ، كانت الموجة ناتجة عن مجموعة مجرات صغيرة ترعى مجموعة Perseus ، وتبدأ سلسلة من الأحداث تستمر مليارات السنين. ظهرت النتائج في ورقة في عدد يونيو 2017 من مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
"إن الموجة التي حددناها مرتبطة بذبابة مجموعة أصغر ، مما يدل على أن نشاط الاندماج الذي أنتج هذه الهياكل العملاقة لا يزال مستمراً". - ستيفن ووكر ، مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.
قال العالم البارز ستيفين ووكر في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: "بيرسيوس هي واحدة من أكبر المجموعات القريبة والأكثر سطوعًا في الأشعة السينية ، لذلك توفر لنا بيانات شاندرا تفاصيل لا مثيل لها". "إن الموجة التي حددناها مرتبطة بذبابة مجموعة أصغر ، مما يدل على أن نشاط الاندماج الذي أنتج هذه الهياكل العملاقة لا يزال مستمراً".
تبعد عنقود المجرة Perseus ، المعروف أيضًا باسم Abell 426 ، 240 مليون سنة ضوئية ويبلغ عرضه حوالي 11 مليون سنة ضوئية. إنها واحدة من أضخم الأجسام التي نعرفها ، وقد سميت باسم كوكبة بيرسيوس ، والتي تظهر في نفس الجزء من السماء.
مجموعات المجرة هي أكبر الأجسام المرتبطة بالجاذبية في الكون. معظم المواد التي يمكن ملاحظتها في عناقيد المجرات غاز. لكن الغاز شديد الحرارة - عشرات الملايين من درجات الحرارة - مما يعني أنه يصدر أشعة سينية.
كشفت ملاحظات الأشعة السينية من Perseus عن العديد من الميزات والهياكل في التركيب الغازي للكتلة. بعضها ميزات تشبه الفقاعة سببها الثقب الأسود فائق الكتلة (SMBH) في NGC 1275 ، المجرة المركزية لكتلة Perseus. تُعرف هذه الميزات الأخرى باسم "الخليج". الخليج عبارة عن ميزة مقعرة لم يكن من الممكن تشكيلها بواسطة SMBH.
الخليج عبارة عن لغز لأنه لا ينتج أي انبعاثات ، وهو أمر متوقع من شيء تشكله SMBH. لا يتوافق الخليج أيضًا مع نماذج الكيفية التي يجب أن يتصرف بها الغاز في هذه الحالة.
العالم الرئيسي وراء الدراسة هو ستيفن ووكر في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا. لجأ ووكر إلى مرصد تشاندرا للأشعة السينية للمساعدة في حل هذا اللغز. تم ترشيح صور شاندرا الحالية لمجموعة Perseus من أجل إبراز حواف الهياكل ، ولجعل أي تفاصيل دقيقة أكثر وضوحًا.
ثم تمت مقارنة هذه الصور التي تمت تصفيتها ومعالجتها بالمحاكاة الحاسوبية لكتل المجرات. قام جون زوهون ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، بإنشاء كتالوج عبر الإنترنت لهذه المحاكاة.
تمثل عمليات اندماج مجموعة جالاكسي أحدث مراحل تكوين البنية في الكون. - جون زوهون ، مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
تمثل عمليات اندماج مجموعة جالاكسي أحدث مراحل تكوين البنية في الكون. تتيح لنا المحاكاة الهيدروديناميكية لدمج المجموعات إنتاج ميزات في الغاز الساخن وضبط المعلمات الفيزيائية ، مثل المجال المغناطيسي. ثم يمكننا محاولة مطابقة الخصائص التفصيلية للهياكل التي نلاحظها في الأشعة السينية. " - جون زوهون ، مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
تطابق أحد المحاكاة ما كان يراه الفلكيون في بيرسيوس. في ذلك ، استقرت مجموعة كبيرة مثل بيرسيوس في منطقتين: منطقة أكثر برودة من الغاز حوالي 30 مليون درجة مئوية ، ومنطقة أكثر حرارة من الغاز عند 100 مليون درجة مئوية تقريبًا. في هذا النموذج ، كتلة أصغر من بيرسيوس ، ولكن حوالي ألف مرة أكبر من درب التبانة يمر بالقرب من بيرسيوس ، ويفقد مركزها بنحو 650،000 سنة ضوئية.
حدث ذلك منذ حوالي 2.5 مليار سنة ، وأطلق سلسلة من الأحداث لا تزال تلعب دورها.
تسبب الانقلاب القريب في اضطراب جاذبي خلق دوامة متزايدة للغاز البارد. تشكلت موجة هائلة من الغاز على حافة دوامة الغاز الأكثر برودة ، حيث تتقاطع مع الغاز الأكثر سخونة. هذه هي موجة كلفن-هيلمهولتز التي تظهر في الصور.
قال ووكر: "نعتقد أن ميزة الخليج التي نراها في بيرسيوس هي جزء من موجة كلفن-هيلمهولتز ، ربما أكبر موجة تم تحديدها حتى الآن ، والتي تشكلت بنفس الطريقة التي تظهر بها المحاكاة". "لقد حددنا أيضًا ميزات مشابهة في مجموعتين مجرتين أخريين ، Centaurus و Abell 1795."
قدمت الدراسة فائدة أخرى إلى جانب اكتشاف موجة هائلة بشكل مستحيل. سمحت للفريق لقياس الخواص المغناطيسية لمجموعة بيرسيوس. اكتشف الباحثون أن قوة المجال المغناطيسي في الكتلة أثرت على حجم موجة الغاز. إنه مجال قوي للغاية ، ولا تتشكل الموجات على الإطلاق ، وإذا كان المجال المغناطيسي ضعيفًا جدًا ، فستكون الموجات أكبر.
وفقًا للفريق ، لا توجد طريقة أخرى معروفة لقياس المجال المغناطيسي.
المصدر: العلماء يجدون الموجة العملاقة المتدحرجة عبر مجموعة Perseus Galaxy
