Учёные обнаружили удивительный космический холодный фронт

Люди на Земле до сих пор удивляются огромным снежным циклонам, которые обрушиваются на города, нарушают движение транспорта и выводят из строя линии электропередач. Астрономы говорят, что в земной погоде нет ничего удивительно, и приводят в пример недавно обнаруженное огромную «погодную систему», которая имеет протяжённость в миллионы световых лет и более старая, чем Солнечная система.

Это открытие удалось, благодаря использованию рентгеновской обсерватории «Чандра», которая изучила холодный фронт, расположенный в скоплении галактик Персея и простирающийся на два миллиона световых лет. Скопления галактик — самые большие и самые крупные объекты во Вселенной, связанные между собой гравитационной силой. Эти скопления состоят из сотен и даже тысяч отдельных галактик, между которыми существуют обширные хранилища перегретого газа, излучающего в рентгеновском свете.

Холодный фронт в скоплении Персея состоит из относительно плотной полосы газа с «прохладной» по космическим меркам температурой в 30 миллионов градусов, перемещающейся через менее плотную область горячего газа температурой приблизительно 80 миллионов градусов. Огромный холодный фронт, исследованный «Чандрой», сформировался приблизительно 5 миллиардов лет назад и перемещается на скорости приблизительно 400000 километров в час. Удивительно то, что границы фронта до сих пор остаются чёткими и выраженными, вместо того, чтобы стать рассеянными.

«Размер, возраст, скорость и чёткость границ этого холодного фронта просто удивительны. Всё, что мы узнаём об этой космической погодной системе, имеет чрезвычайно экстремальное значение», — Стивен Уокер из Центра космических полётов имени Годдарда, автор исследований.

В то время, как холодные погодные циклоны на Земле приводятся в движение вращением нашей планеты, исследуемое явление в скоплении Персея движется посредством столкновений между этим и другими скоплениями галактик. Эти взаимодействия, как правило, происходят из-за того, что гравитационное влияние основной группы заставляет двигаться меньшую ближе к центральному ядру. Если меньшая группа проходит достаточно близко от ядра, гравитационное взаимодействие между обеими структурами заставляет газ вращаться, создавая спиральные образцы в газе. Эти фронты начинаются двигаться сквозь скопление ближе к его краю.

Изученный гигантский холодный фронт. Источник: NASA/CXC/GSFC/S. Walker, ESA/XMM, ROSAT

Одним из самых удивительных аспектов этого нового исследования является то, что холодный фронт в Персее остаётся чётким даже спустя миллиарды лет. Когда этот фронт перемещается через группу галактик, она проходит через резкую среду звуковых волн и турбулентностей, вызванных вспышками от сверхмассивной чёрной дыры в центре скопления.

«Каким-то образом, перед лицом всей этой космической бомбардировки, холодный фронт остался неповреждённым. То есть, вместо того, чтобы быть разрушенным или сглаженным, он, фактически, был разделён на две выразительные кромки. Мы не совсем понимаем, что делает этот фронт таким упругим, но наши компьютерные модели дают некоторые важные представления. Выходит так, что магнитные поля расположились таким образом перед фронтом, что смогли защитить его от сил от остальной части группы», — Джереми Сандерс, соавтор работы из Кембриджского университета.

Эти наблюдения «Чандры», совместно с теоретической работой, предоставляют полезную информацию о силе магнитного поля вдоль холодного фронта. В проведённых симуляциях исследователи проверили эффекты при трёх разных напряжённостях магнитного поля. С самым сильным магнитным полем не было замечено никакое разделение у фронта, а при самом слабом поле холодный фронт потерял свою чёткость.  Моделирование с промежуточным значением напряжённости сумело воспроизвести тот результат, который и наблюдали исследователи.

Магнитное поле вдоль холодного фронта эквивалентно приблизительно одной миллионной части силы типичного магнита в холодильнике и приблизительно в десять раз выше, чем в тех частях скопления, которые далеки от фронта.

Первоначально холодный фронт в скоплении Персея был обнаружен в 2012 году с использованием немецкого рентгеновского спутника ROSAT, обсерватории XMM-Newton Европейского Космического Агентства и рентгеновского спутника «Сузаку», принадлежащего Японии. Скопление Персея является той самой группой, в которой астрономы обнаружили звуковые волны с нотой Си-бемоль 57 октавы.

По информации НАСА.

0

Автор публикации

не в сети 9 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 232Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля