Uluslararası bir bilim adamları ekibi, Perseus galaksi kümesinde ilerleyen devasa bir sıcak gaz dalgası keşfetti. Dalga Kelvin-Helmholtz dalgasının dev bir versiyonudur. İki sıvı farklı hızlarda kesiştiğinde yaratılır: örneğin, rüzgar su üzerinde esiyorsa.
Bu örnekte dalgaya Perseus kümesinden otlayan ve milyarlarca yıl süren bir olaylar zinciri oluşturan küçük bir galaksi kümesi neden oldu. Bulgular, Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri dergisinin Haziran 2017 sayısında bir makalede yer almaktadır.
“Tanımladığımız dalga, bu dev yapıları üreten birleşme faaliyetinin hala devam ettiğini gösteren daha küçük bir kümenin uçuşu ile ilişkilidir.” - Stephen Walker, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi.
NASA'nın Maryland'daki Greenbelt'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde baş bilim adamı Stephen Walker, “Perseus, yakınlardaki en büyük kümelerden ve X-ışınlarındaki en parlak kümelerden biridir, bu nedenle Chandra verileri bize benzersiz ayrıntılar sağlar” dedi. “Tanımladığımız dalga, bu dev yapıları üreten birleşme faaliyetinin hala devam ettiğini gösteren daha küçük bir kümenin uçuşu ile ilişkilidir.”
Abell 426 olarak da bilinen Perseus gökada kümesi 240 milyon ışıkyılı uzaklıkta ve yaklaşık 11 milyon ışıkyılı uzaklıktadır. Bu, bildiğimiz en büyük nesnelerden biri ve ismini gökyüzünün aynı kısmında görünen Perseus takımyıldızından alıyor.
Gökada kümeleri, Evrendeki kütleçekimsel olarak bağlı en büyük nesnelerdir. Gökada kümelerindeki gözlenebilir maddenin çoğu gazdır. Ancak gaz süper sıcaktır - on milyonlarca derece sıcak - bu, x-ışınları yaydığı anlamına gelir.
Perseus'un X-Ray gözlemleri, kümenin gaz yapısında çeşitli özellikler ve yapılar ortaya çıkarmıştır. Bazıları, Perseus kümesinin merkezi galaksisi NGC 1275'teki süper büyük karadelikten (SMBH) kaynaklanan kabarcık benzeri özelliklerdir. Bu özelliklerden bir diğeri “koy” olarak bilinir. Koy, SMBH tarafından oluşamayan içbükey bir özelliktir.
Koy bir bilmecedir, çünkü bir SMBH tarafından oluşturulan bir şeyden beklenen herhangi bir emisyon üretmez. Koy, aynı zamanda gazın bu durumda nasıl davranması gerektiğine ilişkin modellere de uymuyor.
Çalışmanın arkasındaki baş bilim adamı NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Stephen Walker. Walker bu bulmacayı çözmeye yardımcı olmak için Chandra X-ray Gözlemevi'ne döndü. Perseus kümesinin mevcut Chandra görüntüleri, yapıların kenarlarını vurgulamak ve ince ayrıntıları daha görünür hale getirmek için filtrelendi.
Bu filtrelenmiş ve işlenmiş görüntüler daha sonra birleşen gökada kümelerinin bilgisayar simülasyonları ile karşılaştırıldı. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde bir astrofizikçi olan John ZuHone, bu simülasyonların çevrimiçi bir kataloğunu oluşturdu.
“Galaxy küme birleşmeleri, kozmostaki yapı oluşumunun son aşamasını temsil ediyor.” -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi.
“Galaxy küme birleşmeleri, kozmostaki yapı oluşumunun son aşamasını temsil eder. Birleştirme kümelerinin hidrodinamik simülasyonları, sıcak gazda özellikler üretmemizi ve manyetik alan gibi fiziksel parametreleri ayarlamamızı sağlar. Sonra X-ışınlarında gözlemlediğimiz yapıların ayrıntılı özelliklerini eşleştirmeye çalışabiliriz. ” -John ZuHone, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi.
Simülasyonlardan biri, gökbilimcilerin Perseus'ta gördükleriyle eşleşti. İçinde, Perseus gibi büyük bir küme iki bölgeye yerleşmişti: 30 milyon santigrat derece civarında daha soğuk bir gaz bölgesi ve neredeyse 100 milyon santigrat derece daha sıcak bir gaz bölgesi. Bu modelde, Perseus'tan daha küçük, ancak Samanyolu'ndan yaklaşık bin kat daha büyük bir küme, Perseus'a yakın bir yerden geçerek merkezini yaklaşık 650.000 ışıkyılı eksik.
Bu, yaklaşık 2,5 milyar yıl önce oldu ve hala kendini oynayan bir olay zinciri oluşturdu.
Yakın özlem, daha soğuk gazın genişleyen bir spiralini oluşturan yerçekimi rahatsızlığına neden oldu. Daha sıcak gazla kesiştiği soğuk gaz spiralinin kenarında muazzam bir gaz dalgası oluştu. Bu görüntülerde görülen Kelvin-Helmholtz dalgasıdır.
Walker, “Perseus'ta gördüğümüz körfez özelliğinin, belki de henüz tanımlanmış en büyük olan, simülasyonun gösterdiği gibi oluşan bir Kelvin-Helmholtz dalgasının bir parçası olduğunu düşünüyoruz” dedi. “Diğer iki gökada kümesi olan Erboğa ve Abell 1795'te de benzer özellikler belirledik.”
Çalışma, imkansız derecede büyük bir dalgayı tespit etmenin yanı sıra başka bir fayda sağladı. Takımın Perseus kümesinin manyetik özelliklerini ölçmesine izin verdi. Araştırmacılar, kümedeki manyetik alanın gücünün gaz dalgasının boyutunu etkilediğini keşfetti. Alan çok güçlü, dalgalar hiç oluşmuyor ve manyetik alan çok zayıfsa, dalgalar daha da büyük olurdu.
Ekibe göre, manyetik alanı ölçmenin bilinen başka bir yolu yok.
Kaynak: Bilim adamları Perseus Gökada Kümesi'nde Dev Dalga Buluyor
