科学者の国際チームは、ペルセウス銀河団を通過する巨大な高温ガスの波を発見しました。波はケルビンヘルムホルツ波と呼ばれるものの巨大なバージョンです。これらは、2つの流体が異なる速度で交差するときに作成されます。たとえば、風が水に吹き付けたときなどです。
この例では、波はペルセウス団をかすめる小さな銀河団によって引き起こされ、何十億年も続く一連の出来事を引き起こしました。調査結果は、Royal Astronomical SocietyのMonthly Noticesジャーナルの2017年6月号の論文に掲載されています。
「私たちが特定した波は、より小さなクラスターのフライバイに関連しています。これは、これらの巨大な構造を生み出した合併活動がまだ進行中であることを示しています。」 –スティーブンウォーカー、NASAのゴダード宇宙飛行センター。
メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの主任科学者であるスティーブンウォーカー氏は、「ペルセウスはX線で最も巨大なクラスターの1つであり、X線で最も明るいクラスターです。 「私たちが特定した波は、より小さなクラスターのフライバイに関連しています。これは、これらの巨大な構造を生み出した合併活動がまだ進行中であることを示しています。」
ペルセウス銀河団は、エイベル426としても知られ、2億4千万光年離れており、その距離は約1100万光年です。これは私たちが知っている中で最も巨大なオブジェクトの1つであり、同じ場所の空に現れるペルセウス座にちなんで名付けられました。
銀河団は、宇宙で最大の重力結合オブジェクトです。銀河団の観測可能な物質のほとんどはガスです。しかし、ガスは非常に高温（数千万度）であり、X線を放出します。
ペルセウス座のX線観測により、クラスターのガス構造におけるいくつかの特徴と構造が明らかになりました。それらのいくつかは、ペルセウス団の中心銀河であるNGC 1275の超大質量ブラックホール（SMBH）によって引き起こされた泡のような特徴です。これらの機能のもう1つは「ベイ」として知られています。湾は、SMBHでは形成できなかった凹状のフィーチャです。
湾は、SMBHによって形成されるものに期待される排出を生成しないため、パズルです。また、この湾は、この状況でのガスの動作モデルに準拠していません。
研究の主任科学者は、NASAのゴダード宇宙飛行センターのスティーブンウォーカーです。ウォーカーはこのパズルを解くのを助けるためにチャンドラX線天文台に目を向けました。ペルセウスクラスターの既存のチャンドラ画像は、構造のエッジを強調し、微妙な詳細をより見やすくするためにフィルタリングされました。
次に、これらのフィルター処理され処理された画像を、銀河団の融合のコンピューターシミュレーションと比較しました。ハーバードスミソニアン天体物理学センターの天体物理学者であるジョンズホーンは、これらのシミュレーションのオンラインカタログを作成しました。
「銀河団の合併は、宇宙における構造形成の最新の段階を表しています。」 -ジョン・ズホーン、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター。
「銀河団の合併は、宇宙における構造形成の最新の段階を表しています。クラスターのマージの流体力学的シミュレーションにより、高温ガスに特徴を生成し、磁場などの物理パラメーターを調整することができます。次に、X線で観察した構造の詳細な特性を一致させることができます。」 -ジョン・ズホーン、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター。
シミュレーションの1つは、天文学者がペルセウスで見たものと一致しました。その中で、ペルセウスのような大きなクラスターは2つの領域に落ち着きました。約3,000℃のガスのより低温の領域と、ほぼ1億℃のガスのより高温の領域です。このモデルでは、ペルセウスよりも小さいが、天の川の約1000倍の大きさのクラスターがペルセウスの近くを通過し、中心が約65万光年失われています。
それは約25億年前に起こりました、そしてそれはまだそれ自身を演奏している一連の出来事を引き起こしました。
ニアミスは重力の乱れを引き起こし、冷たいガスの渦を拡大させました。ガスの巨大な波が、より冷たいガスのらせんの縁に形成され、より熱いガスと交差します。これは画像に見られるケルビン・ヘルムホルツ波です。
「ペルセウスで見られる湾の特徴は、ケルビンヘルムホルツ波の一部であると考えられています。おそらく最大の波であり、シミュレーションで示されるのとほぼ同じ方法で形成されました」とウォーカー氏は述べています。 「また、他の2つの銀河団、セントーラスとエイベル1795でも同様の特徴を特定しました。」
この研究は、途方もなく巨大な波を見つけるだけでなく、別の利点をもたらしました。これにより、チームはペルセウス団の磁気特性を測定できました。研究者たちは、クラスター内の磁場の強さがガスの波のサイズに影響を与えることを発見しました。磁場が強すぎると、波はまったく形成されません。磁場が弱すぎると、波はさらに大きくなります。
チームによると、磁場を測定する他の既知の方法はありません。
出典：科学者たちは、ペルセウス銀河団を通過する巨大な波を見つける
