צוות מדענים בינלאומי גילה גל אדיר של גז חם המתגלגל דרכו באשכול הגלקסיה של פרסאוס. הגל הוא גרסה ענקית למה שמכונה גל קלווין-הלמהולץ. הם נוצרים כששני נוזלים מצטלבים במהירויות שונות: למשל כאשר הרוח נושבת מעל מים.
במקרה זה, הגל נגרם כתוצאה מאשכול גלקסי קטן שרעה את אשכול פרסאוס והביא לשרשרת אירועים שנמשכה מיליארדי שנים. הממצאים מופיעים בעיתון בגיליון יוני 2017 של כתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"הגל שזיהינו קשור למעוף של אשכול קטן יותר, מה שמראה שפעילות המיזוג שייצרה את מבני הענק הללו עדיין נמשכת." - סטיבן ווקר, מרכז טיסת החלל "גודארד החלל" של נאס"א.
"פרסאוס הוא אחד האשכולים הסמוכים ביותר והמבריק ביותר בצילומי רנטגן, כך שנתוני צ'נדרה מספקים לנו פרטים שאין שני להם", אמר המדען הראשי סטיבן ווקר במרכז הטיסה בחלל גודארד בנאס"א בגרינבלט, מרילנד. "הגל שזיהינו קשור למעוף של אשכול קטן יותר, מה שמראה שפעילות המיזוג שייצרה את מבני הענק הללו עדיין נמשכת."
אשכול הגלקסיה של פרסאוס, המכונה גם הבל 426, נמצא במרחק של 240 מיליון שנות אור ונמצא כ- 11 מיליון שנות אור. זה אחד החפצים המסיביים ביותר שאנו מכירים, והיא נקראת על שם קבוצת הכוכבים פרסאוס, המופיעה באותו חלק בשמיים.
צבירי גלקסיות הם העצמים הגדולים בכבידה בכבידה ביקום. מרבית החומר הנצפה באשכולות הגלקסיה הוא גז. אבל הגז סופר חם - עשרות מיליוני מעלות חם - מה שאומר שהוא פולט צילומי רנטגן.
תצפיות רנטגן על פרסאוס חשפו כמה מאפיינים ומבנים במבנה הגז של האשכול. חלקם הם תכונות דמויי בועה הנגרמת על ידי החור השחור העל-מסיבי (SMBH) ב- NGC 1275, הגלקסיה המרכזית של אשכול פרסוס. תכונה נוספת זו מכונה "המפרץ". המפרץ הוא תכונה קעורה שלא הייתה יכולה להיווצר על ידי ה- SMBH.
המפרץ הוא פאזל מכיוון שהוא אינו מייצר פליטות, מה שהיה צפוי למשהו שנוצר על ידי SMBH. המפרץ גם לא תואם למודלים של איך הגז צריך להתנהג במצב זה.
המדען הראשי שעומד מאחורי המחקר הוא סטיבן ווקר במרכז הטיסה בחלל Goddard של נאס"א. ווקר פנה למצפה הרנטגן של צ'נדרה כדי לעזור בפתרון חידה זו. תמונות קיימות של צ'נדרה מאשכול פרסאוס סוננו בכדי להדגיש את שולי המבנים, וכדי להראות את כל הפרטים העדינים יותר.
תמונות מסוננות ומעובדות אלה הושוו אז להדמיות מחשב של אשכולות גלקסיה המתמזגות. ג'ון זוהון, אסטרופיסיקאי במרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה, יצר קטלוג מקוון של הדמיות אלה.
"מיזוגי אשכול גלקסי מייצגים את השלב האחרון של היווצרות מבנים בקוסמוס." ג'ון זוהון, המרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן.
מיזוגי אשכול גלקסי מייצגים את השלב האחרון של היווצרות מבנים בקוסמוס. הדמיות הידרודינמיות של אשכולות מיזוג מאפשרים לנו לייצר תכונות בגז החם וכוונון פרמטרים פיזיים, כמו השדה המגנטי. אז נוכל להתאים את המאפיינים המפורטים של המבנים שאנו צופים בצילומי רנטגן. " ג'ון זוהון, המרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן.
אחת ההדמיות התאימה למה שאסטרונומים ראו בפרסאוס. בתוכו התמקם אשכול גדול כמו פרסאוס לשני אזורים: אזור קר יותר של גז סביב 30 מיליון מעלות צלזיוס, ואזור חם יותר של גז כמעט 100 מיליון מעלות צלזיוס. בדגם זה, אשכול קטן יותר מפרסאוס, אך מסיבי פי אלף מכיוון שביל החלב עובר קרוב לפרסאוס, חסר את מרכזו בכ- 650,000 שנות אור.
זה קרה לפני כ -2.5 מיליארד שנה וזה קבע שרשרת אירועים שעדיין משחקת את עצמה.
החמצה הקרובה גרמה להפרעה בכבידה שיצרה ספירלה מתרחבת של הגז הקר יותר. גל גז עצום נוצר בקצה ספירלת הגז הקר יותר, שם הוא מצטלב עם הגז החם יותר. זהו גל קלווין-הלמהולץ שנראה בתמונות.
"אנו חושבים שתכונת המפרץ שאנו רואים בפרסאוס היא חלק מגל קלווין-הלמהולץ, אולי הגדול ביותר שזוהה עד כה, שנוצר באופן דומה לזה שמראה הסימולציה," אמר ווקר. "זיהינו גם תכונות דומות בשני אשכולות גלקסיות אחרים, קנטאורוס ואבל 1795."
המחקר סיפק תועלת נוספת מלבד רק איתור גל עצום בלתי אפשרי. זה איפשר לצוות למדוד את התכונות המגנטיות של אשכול פרסאוס. החוקרים גילו כי חוזק השדה המגנטי באשכול השפיע על גודל גל הגז. זה השדה חזק מדי, הגלים כלל לא נוצרים, ואם השדה המגנטי חלש מדי, הגלים יהיו גדולים עוד יותר.
לדברי הצוות, אין דרך ידועה אחרת למדוד את השדה המגנטי.
מקור: המדענים מוצאים גל ענק מתגלגל באשכול הגלקסי של פרסאוס
