É mais antigo que todo o nosso sistema solar.
Um novo exame de uma vasta onda de gás frio ondulando através de um aglomerado de galáxias distantes revelou uma surpresa sobre sua forma, mudando o que entendemos sobre o clima cósmico.
Estima-se que esta “frente fria” tenha cerca de 5 bilhões de anos, portanto era esperado que ela ficasse um pouco nebulosa nas bordas agora. Com imagens detalhadas revelando que ainda tem limites bem definidos, os astrônomos estão tendo que repensar como esses padrões climáticos cósmicos se formam.
Dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA foram usados para criar um mapa de temperatura detalhado de uma onda de gás de 2 milhões de anos-luz varrendo o aglomerado de galáxias Perseus – um dos maiores objetos do Universo.
A enorme escala da onda pode ser incompreensível, mas a física por trás dela é mais ou menos uma versão reforçada dos tipos de redemoinhos e ondulações que vemos quando dois fluidos passam uns pelos outros.
Chamadas ondas de Kelvin-Helmholtz , eles aparecem como banheiras de hidromassagem onde os fluidos que se deslocam a velocidades diferentes Touch – não muito diferente do leite redemoinhos em seu café.
Pequenos grupos de galáxias que caem no aglomerado de Perseus ao longo de bilhões de anos contribuíram para uma vasta metrópole cósmica de 11 milhões de anos-luz de tamanho, com alguns deixando sua marca em ondas Kelvin-Helmoltz enquanto atravessam a vizinhança.
Uma concentração de gás quente duas vezes maior que a Via Láctea foi descoberta no aglomerado de Perseus no ano passado , graças aos dados do Chandra X-ray Observatory.
A onda neste novo estudo foi vista pela primeira vez em 2012. Não é apenas muito menor do que a descoberta de 2017, mas contém uma frente fria que é 50 milhões de graus Celsius mais fria do que o ambiente ao redor.
Preste atenção a você, a uma temperatura escaldante de 30 milhões de graus, “frio” ainda é relativo.
Essas frentes quentes e frias são remanescentes dos primórdios do aglomerado, uma época em que um punhado de galáxias se agrupou para formar um núcleo que se tornou cercado por material várias vezes mais quente.
Enquanto uma chuva constante de galáxias roçava esse aglomerado de corações frios, essas regiões rodopiavam juntas, formando gigantescas ondulações feitas de manchas quentes e frias.
A escala colossal desses eventos significa que, embora essas ondas estejam se movendo a centenas de milhares de quilômetros por hora, elas ainda levaram bilhões de anos para se espalharem.
Assim, os astrônomos esperavam que as bordas estivessem bastante difusas até agora, já que os gases se misturaram graças a várias formas de clima espacial.
O que eles viram foi tudo menos confuso.
A combinação de informações do Observatório de Raios-X Chandra com o XMM-Newton da Agência Espacial Européia e o antigo satélite Roentgen alemão (ROSAT) permitiu que a equipe criasse este mapa das diferentes zonas de temperatura.
(NASA / CXC / GSFC / S.Walker, ESA / XMM, ESA / ROSAT)
Não só as bordas ainda estavam nítidas, como havia uma divisão clara na borda dianteira da frente fria.
A causa mais provável dessa pele suave para bebês é um fenômeno denominado drapeado magnético, anteriormente proposto para explicar bordas afiadas semelhantes em vazios e concentrações semelhantes vistos em aglomerados de galáxias.
À medida que a pressão do gás frio se move e percorre as nuvens intergalácticas de plasma, ele varre uma bainha magnética que constrói a força.
É este manto magnetizado que ajuda a manter os gases mais quentes fora de tocar no núcleo mais frio da onda, preservando as duas temperaturas por um longo período.
Confira o vídeo abaixo para ter uma ideia de como essa frente fria se forma:
O pesquisador propôs que a grande divisão na borda da frente fria poderia ser o resultado de uma mancha de gás de entropia baixa e densa “caindo” para fora da onda.
Até agora, os modelos matemáticos apoiaram a hipótese, com os novos dados também ajudando os astrônomos a encontrar a força precisa da bainha magnética da onda.
Agora que os astrônomos descobriram o papel que a drapejadura magnética desempenha na modelagem da expansão gradual do gás e da energia nos aglomerados de galáxias, eles também podem ajustar sua compreensão da evolução das estruturas mais massivas do Universo.
Esta pesquisa foi publicada na Nature Astronomy .
