Pasukan saintis antarabangsa telah menemui gelombang gas panas yang sangat besar yang melintasi gugusan galaksi Perseus. Gelombang adalah versi raksasa dari apa yang disebut gelombang Kelvin-Helmholtz. Mereka dibuat ketika dua cecair berpotongan pada halaju yang berbeza: misalnya, ketika angin bertiup di atas air.
Dalam hal ini, gelombang disebabkan oleh gugus galaksi kecil yang merumput kelompok Perseus, dan memancarkan rangkaian peristiwa yang berlangsung selama berbilion tahun. Penemuan ini muncul dalam sebuah makalah dalam edisi Jun 2017 jurnal Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja.
"Gelombang yang kami kenal pasti dikaitkan dengan flyby cluster yang lebih kecil, yang menunjukkan bahawa aktiviti penggabungan yang menghasilkan struktur raksasa ini masih berlangsung." - Stephen Walker, Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.
"Perseus adalah salah satu kelompok terdekat yang paling besar dan yang paling terang dalam sinar-X, jadi data Chandra memberikan kita perincian yang tak tertandingi," kata saintis utama Stephen Walker di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. "Gelombang yang kami kenal pasti dikaitkan dengan flyby cluster yang lebih kecil, yang menunjukkan bahawa aktiviti penggabungan yang menghasilkan struktur raksasa ini masih berlangsung."
Gugus galaksi Perseus, juga dikenal sebagai Abell 426, berjarak 240 juta tahun cahaya, dan sekitar 11 juta tahun cahaya. Ini adalah salah satu objek paling besar yang kita ketahui, dan dinamakan sempena buruj Perseus, yang muncul di bahagian langit yang sama.
Kelompok galaksi adalah objek terikat graviti terbesar di Alam Semesta. Sebilangan besar bahan yang dapat dilihat dalam kelompok galaksi adalah gas. Tetapi gasnya sangat panas — puluhan juta darjah panas — yang bermaksud ia memancarkan sinar-x.
Pemerhatian X-Ray terhadap Perseus telah mendedahkan beberapa ciri dan struktur dalam struktur gas kluster. Sebahagian daripadanya adalah ciri seperti gelembung yang disebabkan oleh lubang hitam super-besar (SMBH) di NGC 1275, galaksi tengah kelompok Perseus. Satu lagi ciri ini dikenali sebagai "teluk." Teluk adalah ciri cekung yang tidak mungkin dibentuk oleh SMBH.
Teluk adalah teka-teki kerana tidak menghasilkan pelepasan, yang diharapkan dari sesuatu yang dibentuk oleh SMBH. Teluk juga tidak sesuai dengan model bagaimana gas harus bertindak dalam situasi ini.
Saintis utama di sebalik kajian ini adalah Stephen Walker di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA. Walker berpaling ke Chandra X-ray Observatory untuk membantu menyelesaikan teka-teki ini. Gambar Chandra yang ada dari kelompok Perseus disaring untuk menonjolkan tepi struktur, dan membuat perincian halus lebih kelihatan.
Gambar yang ditapis dan diproses ini kemudian dibandingkan dengan simulasi komputer kluster galaksi yang bergabung. John ZuHone, ahli astrofizik di Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian, telah membuat katalog dalam talian simulasi ini.
"Penggabungan kluster Galaxy mewakili tahap pembentukan struktur terbaru di kosmos." -John ZuHone, Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian.
“Penggabungan kluster Galaxy mewakili tahap pembentukan struktur terbaru di kosmos. Simulasi hidrodinamik penggabungan kluster membolehkan kita menghasilkan ciri dalam gas panas dan menyesuaikan parameter fizikal, seperti medan magnet. Kemudian kita boleh mencuba ciri-ciri terperinci struktur yang kita amati dalam sinar-X. " -John ZuHone, Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian.
Salah satu simulasi sesuai dengan apa yang dilihat oleh ahli astronomi di Perseus. Di dalamnya, sekumpulan besar seperti Perseus telah menetap di dua wilayah: wilayah gas yang lebih sejuk sekitar 30 juta darjah Celsius, dan wilayah gas yang lebih panas hampir 100 juta darjah Celsius. Dalam model ini, sekelompok lebih kecil daripada Perseus, tetapi kira-kira seribu kali lebih besar daripada Bima Sakti yang melintasi dekat dengan Perseus, kehilangan pusatnya sekitar 650,000 tahun cahaya.
Itu berlaku kira-kira 2.5 miliar tahun yang lalu, dan ia memulakan rangkaian peristiwa yang masih berlaku.
Rindu yang hampir menyebabkan gangguan graviti yang menyebabkan lingkaran gas yang semakin sejuk. Gelombang gas yang sangat besar telah terbentuk di pinggir lingkaran gas yang lebih sejuk, di mana ia bersilang dengan gas yang lebih panas. Ini adalah gelombang Kelvin-Helmholtz yang dilihat dalam gambar.
"Kami fikir ciri teluk yang kami lihat di Perseus adalah sebahagian daripada gelombang Kelvin-Helmholtz, mungkin yang terbesar belum dikenal pasti, yang terbentuk sama seperti yang ditunjukkan oleh simulasi," kata Walker. "Kami juga telah mengenal pasti ciri serupa dalam dua kelompok galaksi lain, Centaurus dan Abell 1795."
Kajian ini memberikan manfaat lain selain hanya melihat gelombang yang sangat besar. Ini membolehkan pasukan mengukur sifat magnetik kluster Perseus. Para penyelidik mendapati bahawa kekuatan medan magnet dalam kelompok mempengaruhi ukuran gelombang gas. Medan itu terlalu kuat, gelombang tidak terbentuk sama sekali, dan jika medan magnet terlalu lemah, maka gelombang akan lebih besar.
Menurut pasukan, tidak ada cara lain yang diketahui untuk mengukur medan magnet.
Sumber: Para saintis Menemui Gelombang Raksasa Bergulir Melalui Kluster Perseus Galaxy
