ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ค้นพบคลื่นยักษ์ของก๊าซร้อนที่กำลังหมุนผ่านกลุ่มกาแลคซีเซอุส คลื่นเป็นรุ่นยักษ์ที่เรียกว่าคลื่น Kelvin-Helmholtz พวกมันถูกสร้างขึ้นเมื่อของเหลวสองชนิดตัดกันที่ความเร็วต่างกันตัวอย่างเช่นเมื่อลมพัดผ่านน้ำ
ในกรณีนี้คลื่นเกิดจากกระจุกกาแลคซีขนาดเล็กเล็มหญ้าไปยังกลุ่มเซอุสและก่อให้เกิดเหตุการณ์หลายพันล้านปี การค้นพบนี้ปรากฏในบทความในวารสารมิถุนายนประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์
“ คลื่นที่เราระบุได้นั้นเกี่ยวข้องกับการบินผ่านของกระจุกดาวขนาดเล็กซึ่งแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมการรวมที่สร้างโครงสร้างยักษ์เหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไป” - Stephen Walker ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่า
“ Perseus เป็นหนึ่งในกระจุกที่อยู่ใกล้เคียงที่ใหญ่ที่สุดและสว่างที่สุดในรังสีเอกซ์ดังนั้นข้อมูลของจันทราจึงให้รายละเอียดที่เหนือชั้นแก่เรา” สตีเฟ่นวอล์คเกอร์นักวิทยาศาสตร์นำของศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลท์ “ คลื่นที่เราระบุได้นั้นเกี่ยวข้องกับการบินผ่านของกระจุกดาวขนาดเล็กซึ่งแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมการรวมที่สร้างโครงสร้างยักษ์เหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไป”
กระจุกกาแลคซี Perseus หรือที่รู้จักกันในชื่อ Abell 426 นั้นอยู่ห่างออกไป 240 ล้านปีแสงและอยู่ห่างกัน 11 ล้านปีแสง เป็นวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดชิ้นหนึ่งที่เรารู้จักและตั้งชื่อตามกลุ่มดาวเซอุสซึ่งปรากฏในส่วนเดียวกันของท้องฟ้า
กระจุกกาแลคซีเป็นวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล สสารที่สังเกตได้ในกระจุกกาแลคซีส่วนใหญ่เป็นแก๊ส แต่ก๊าซร้อนมาก - ร้อนนับสิบล้านองศา - ซึ่งหมายความว่ามันเปล่งรังสีเอกซ์
การสำรวจเอ็กซ์ - เรย์ของเซอุสได้เปิดเผยคุณสมบัติและโครงสร้างหลายอย่างในโครงสร้างแก๊สของกระจุกดาว บางส่วนเป็นคุณสมบัติคล้ายฟองที่เกิดจากหลุมดำขนาดใหญ่พิเศษ (SMBH) ใน NGC 1275 ซึ่งเป็นกาแลคซีกลางของ Perseus คุณสมบัติอื่น ๆ เหล่านี้เรียกว่า "อ่าว" อ่าวเป็นคุณลักษณะที่ไม่ได้เกิดจาก SMBH
อ่าวเป็นปริศนาเพราะไม่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซออกมาซึ่งคาดว่าจะมีบางสิ่งที่ SMBH ก่อขึ้น อ่าวยังไม่สอดคล้องกับรูปแบบของการใช้แก๊สในสถานการณ์นี้
นักวิทยาศาสตร์หลักที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาคือ Stephen Walker ที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซ่า วอล์คเกอร์หันไปใช้หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์เพื่อช่วยไขปริศนานี้ ภาพจันทราที่มีอยู่ของคลัสเตอร์ Perseus ถูกกรองเพื่อเน้นขอบของโครงสร้างและทำให้รายละเอียดที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นมองเห็นได้
ภาพที่ผ่านการกรองและประมวลผลเหล่านี้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับการจำลองคอมพิวเตอร์ของกระจุกกาแลคซีรวมกัน John ZuHone นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนได้สร้างแคตตาล็อกออนไลน์ของการจำลองเหล่านี้
“ การรวมกลุ่มกาแล็กซี่เป็นตัวแทนของขั้นตอนล่าสุดของการสร้างโครงสร้างในจักรวาล” -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Center สำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์
“ การรวมกลุ่มกาแล็กซี่เป็นตัวแทนของขั้นตอนล่าสุดของการสร้างโครงสร้างในจักรวาล การจำลองอุทกพลศาสตร์ของการรวมกลุ่มทำให้เราสามารถสร้างคุณสมบัติในก๊าซร้อนและปรับพารามิเตอร์ทางกายภาพเช่นสนามแม่เหล็ก จากนั้นเราสามารถพยายามจับคู่ลักษณะรายละเอียดของโครงสร้างที่เราสังเกตเห็นในรังสีเอกซ์” -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Center สำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์
หนึ่งในแบบจำลองที่ตรงกับสิ่งที่นักดาราศาสตร์มองเห็นในเซอุส ในนั้นกระจุกขนาดใหญ่อย่างเซอุสได้แยกตัวออกเป็นสองส่วนคือภาคก๊าซที่เย็นกว่าประมาณ 30 ล้านองศาเซลเซียสและบริเวณที่ร้อนกว่าของก๊าซที่เกือบ 100 ล้านองศาเซลเซียส ในโมเดลนี้กระจุกตัวเล็กกว่า Perseus แต่มีมวลมากกว่าทางช้างเผือกถึงพันเท่าใกล้กับ Perseus หายไปจากจุดศูนย์กลางประมาณ 650,000 ปีแสง
เรื่องนี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อนและมันก่อให้เกิดห่วงโซ่ของเหตุการณ์ที่ยังคงเล่นอยู่
มิสใกล้เกิดความปั่นป่วนในความโน้มถ่วงซึ่งก่อให้เกิดการขยายตัวของก๊าซที่เย็นกว่า คลื่นขนาดมหึมาของก๊าซก่อตัวขึ้นที่ขอบเกลียวก๊าซที่เย็นกว่าซึ่งมันจะตัดกับก๊าซที่ร้อนกว่า นี่คือคลื่น Kelvin-Helmholtz ที่เห็นในภาพ
“ เราคิดว่าคุณสมบัติของอ่าวที่เราเห็นใน Perseus เป็นส่วนหนึ่งของคลื่น Kelvin-Helmholtz บางทีอาจเป็นคลื่นที่ใหญ่ที่สุดที่ยังระบุได้ซึ่งก่อตัวขึ้นในลักษณะเดียวกันกับการจำลองแสดง “ เราได้ระบุคุณสมบัติที่คล้ายกันในกระจุกกาแลคซีอีกสองแห่งคือ Centaurus และ Abell 1795”
การศึกษาให้ผลประโยชน์อื่นนอกเหนือจากการมองเห็นคลื่นยักษ์ที่เป็นไปไม่ได้ อนุญาตให้ทีมงานวัดคุณสมบัติแม่เหล็กของคลัสเตอร์ Perseus นักวิจัยค้นพบว่าความแรงของสนามแม่เหล็กในกระจุกนั้นมีผลต่อขนาดของคลื่นของก๊าซ มันเป็นสนามที่แข็งแกร่งเกินไปคลื่นไม่ได้รูปเลยและถ้าสนามแม่เหล็กอ่อนแอเกินไปคลื่นก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น
ตามที่ทีมงานไม่มีวิธีอื่นที่รู้จักกันในการวัดสนามแม่เหล็ก
แหล่งที่มา: นักวิทยาศาสตร์ค้นหาคลื่นยักษ์หมุนผ่านคลัสเตอร์กาแล็กซี่เซอุส
