Учёные обнаружили гигантскую волну, движущуюся сквозь скопление Персея

Наблюдения «Чандры» показали множество структур в этом газе, от обширных пузырей, раздутых сверхмассивной чёрной дырой в центральной галактике группы под названием NGC 1275, до загадочной вогнутой особенности, известной как «залив». Такая форма этого объекта не могла сформироваться тем же способом, что и пузыри. Радионаблюдения с помощью массива VLA, расположенного в Нью-Мексико, показали, что структура залива не производит эмиссии, что полностью противоположно тому, что ожидали учёные для деятельности, связанной с чёрной дырой. Кроме того, стандартные модели газа, как правило, производили структуры, которые образуют дугу в противоположном направлении.

Уокер и его коллеги вернулись к существующим наблюдениям «Чандры» за группой Персея, чтобы больше исследовать этот «залив». Было объединено в общей сложности 10.4 дня выдержки в высоком разрешении с 5.8 дня выдержки при широкоугольном наблюдении в энергиях между 700 и 7000 электронвольт. Для сравнения, у видимого света есть энергия приблизительно между двумя-тремя электронвольтами. Затем исследователи отфильтровали данные «Чандры», чтобы выделить на передний план края структур и показать их мелкие детали. Затем проводилось сравнение улучшенных изображений скопления Персея с компьютерными моделями сливающихся групп галактик, разработанными астрофизиками в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики. Моделированием управлял суперкомпьютер Плеяды, относящийся к подразделению продвинутых суперкомпьютерных вычислений НАСА. Несмотря на то, что инженеры не принимали участие в оригинальной работе, им удалось создать интернет-каталог, призванный помочь астрономам, изучающим скопления галактик.

«Слияния скоплений галактик являются последней стадией формирования структур в космосе. Гидродинамические симуляции сливающихся групп позволяют нам моделировать особенности в горячем газе и даже настраивать физические параметры, такие как магнитное поле. Затем мы можем попытаться сопоставить подробные характеристики структур, которые наблюдаем в рентгеновских лучах».

Похоже на то, что в рамках одной симуляции удалось объяснить формирование такого странного «залива». В рамках модели газ в большой группе, такой как скопление Персея, разделился на два компонента: холодную центральную область с температурой приблизительно в 30 миллионов градусов Цельсия, и окружающая его зона, где газ в три раза горячее. Затем, маленькое галактическое скопление, имеющее массу всего в тысячу раз больше Млечного Пути, пролетает мимо большого на расстоянии до центра в 650000 световых лет. Этот пролёт создаёт гравитационные флуктуации, которые начинают как бы «взбивать» окружающее пространство, как сливки в кофе при их размешивании, что создаёт расширяющуюся спираль холодного газа. Спустя приблизительно 2.5 миллиарда лет, когда газ достигнет расстояния 500000 световых лет от центра, на периферии формируются обширные волны.