Descubren una ola gigante atravesando el cúmulo de galaxias de Perseo
3/5/2017 de Chandra / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen en rayos X del cúmulo de galaxias de Perseo fue obtenida a partir de 16 días de observaciones con Chandra. Los investigadores filtraron los datos para realzar el contraste de los bordes y hacer que los detalles sutiles fuesen más obvios. Un óvalo marca la posición de una enorme ola que circula por el gas. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.
Combinando datos del observatorio de rayos X Chandra con observaciones en radio y simulaciones por computadora, un equipo internacional de científicos ha descubierto una gran onda de gas caliente en el cercano cúmulo de galaxias de Perseo. Con una extensión de unos 200 000 años-luz, la ola tiene el doble del tamaño de nuestra galaxia la Vía Láctea. Los investigadores afirman que la onda se formó hace miles de millones de años, después de que un pequeño cúmulo de galaxias rozara Perseo y provocara que su enorme reserva de gas se derramara por un enorme volumen de espacio.
Los cúmulos de galaxias son las estructuras mayores ligadas por la gravedad que existen en el Universo actual. Con una extensión de unos 11 millones de años-luz y situado a 240 millones de años-luz de distancia, el cúmulo de galaxias de Perseo recibe su nombre por la constelación que lo alberga. Como en todos los cúmulos de galaxias, la mayor parte de la materia observable se halla en forma de gas que se encuentra a una temperatura de decenas de millones de grados, por lo que brilla en rayos X. Las observaciones con Chandra han revelado varias estructuras en este gas, desde enormes burbujas producidas por el agujero negro supermasivo de la galaxia central del cúmulo, NGC 1275, a una enigmática formación cóncava conocida como la «bahía».
La forma cóncava de la bahía no pudo originarse a partir de las burbujas creadas por el agujero negro, y las observaciones en radio demuestran que la estructura no produce ninguna emisión, al contrario de lo que cabría esperar en una estructura asociada con la actividad del agujero negro. Los investigadores compararon entonces la imagen de Perseo con simulaciones por computadora de cúmulos de galaxias en proceso de fusión.
Una simulación en concreto parece que explica la formación de la bahía. En ella, el gas de un gran cúmulo parecido a Perseo se ha dividido en dos componentes, una región central «fría» con temperaturas en torno a los 30 millones de grados centígrados, y una zona alrededor donde el gas está tres veces más caliente. Más tarde, un pequeño cúmulo de galaxias, con la masa de unas mil galaxias como la Vía Láctea, roza el cúmulo grande, pasando a unos 650 000 años-luz de su centro. El paso crea una perturbación gravitatoria que revuelve el gas como la leche en el café, creando una espiral de gas frío que se expande. Después de unos 2500 millones de años, cuando el gas se ha elevado hasta unos 500 000 años-luz del centro, se forman grandes ondas que circulan por su periferia durante millones de años antes de disiparse.
Se trata de versiones gigantes de las ondas de Kelvin-Helmholtz que aparecen siempre que hay una diferencia de velocidades en las superficies en contacto de dos fluidos, como el viento soplando sobre el agua. Se encuentran en el océano, en formaciones de nubes e incluso en el Sol. «Pensamos que la bahía que vemos en Perseo es parte de una onda de Kelvin-Helmholtz», explica Stephen Walker (Goddard Space Flight Center, NASA).
