天文學(xué)家通過附近的星系團(tuán)發(fā)現(xiàn)巨大的熱氣旋轉(zhuǎn)波

根據(jù)美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺的觀測資料以及無線電觀測和計(jì)算機(jī)模擬，一波跨越200,000光年(約為我們銀河系大小的兩倍)的波浪正在穿越英仙座星團(tuán)。

星系團(tuán)是當(dāng)今宇宙中引力最大的結(jié)構(gòu)。

珀?duì)栃匏辜?Abell 426)以其主機(jī)星座命名，距離我們大約1100萬光年，位于距離2.4億光年遠(yuǎn)的地方。

像所有星系團(tuán)一樣，它的大部分可觀測物質(zhì)都是普遍存在的數(shù)百萬度的氣體，所以它很熱，只能在X射線中發(fā)光。

從觀測NASA的錢德拉X射線天文臺已經(jīng)揭示各種結(jié)構(gòu)的這種氣體中，從通過在群集的中央星系的黑洞，吹塑廣闊氣泡NGC 1275，以被稱為一個(gè)神秘凹功能“托架”。

海灣凹陷的形狀不能通過黑洞發(fā)出的氣泡形成。

使用Karl G. Jansky超大陣列的無線電觀測表明，海灣結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生任何發(fā)射，這與天文學(xué)家對黑洞活動相關(guān)特征的預(yù)期相反。

此外，晃動氣體的標(biāo)準(zhǔn)模型通常產(chǎn)生沿錯(cuò)誤方向的結(jié)構(gòu)。

由美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的斯蒂芬沃克博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向現(xiàn)有的錢德拉觀察英仙座星團(tuán)以進(jìn)一步調(diào)查海灣。

科學(xué)家將總共10.4天的高分辨率數(shù)據(jù)與5.8天的寬視場觀測結(jié)合起來，能量在700到7,000電子伏特之間。為了比較，可見光的能量在大約2到3電子伏特之間。

然后，作者對Chandra數(shù)據(jù)進(jìn)行了過濾，以突出顯示結(jié)構(gòu)的邊緣并顯示細(xì)微的細(xì)節(jié)。

接下來，他們將邊緣增強(qiáng)的Perseus圖像與合并星系團(tuán)的計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行了比較。

一個(gè)模擬似乎解釋了海灣的形成。

其中，類似于英仙座的大型集群中的天然氣已經(jīng)分為兩個(gè)部分，一個(gè)溫度在5400萬華氏度(3000萬攝氏度)左右的“冷”中心區(qū)域和一個(gè)氣體溫度高三倍的周圍區(qū)域。

然后，一個(gè)小的星系團(tuán)，大約是銀河系質(zhì)量的一千倍，繞過較大的星團(tuán)，錯(cuò)過了它的中心約650,000光年。

飛越產(chǎn)生一種引力擾動，將氣體攪拌成咖啡，攪拌成咖啡，形成膨脹的冷氣體螺旋。

大約25億年后，當(dāng)天然氣從中心上升近50萬光年后，巨大的波浪在其周邊形成并滾動數(shù)億年，然后消散。

這些波是Kelvin-Helmholtz波的巨型版本，它們出現(xiàn)在兩種流體界面上存在速度差異的地方，例如吹過水的風(fēng)。它們可以在海洋中發(fā)現(xiàn)，在地球和其他行星的云層中，在地球附近的等離子體中，甚至在太陽上。

“我們認(rèn)為我們在珀?duì)栃匏箍吹降暮程卣魇荎elvin-Helmholtz波的一部分，可能是已經(jīng)確定的最大波，其形成方式與模擬顯示的大致相同，”沃克博士說。該論文報(bào)告的結(jié)果皇家天文學(xué)會月報(bào)(arXiv.org預(yù)印本)。

“我們還在其他兩個(gè)星系團(tuán)中發(fā)現(xiàn)了類似的特征，Centaurus和Abell 1795。”

該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，波浪的大小對應(yīng)于星團(tuán)磁場的強(qiáng)度。

如果它太弱，波浪的尺寸會比觀察到的大得多。如果太強(qiáng)大，它們根本就不會形成。

這項(xiàng)研究使天文學(xué)家能夠探測這些星團(tuán)整個(gè)體積的平均磁場，這是一種無法通過任何其他手段進(jìn)行的測量。