Παραμένει ζεστό: Το καυτό αέριο σε σμήνη γαλαξιών

NASA/Chandra X-ray Observatory

Σε ψευδές χρώμα ακτίνων-Χ εικόνα του πυρήνα του σμήνους γαλαξιών της Παρθένου. Η εκπομπή προέρχεται από το πολύ θερμό αέριο μεταξύ των γαλαξιών. Αυτό το αέριο θα πρέπει να παγώσει, αλλά δεν το κάνει, και ένα νέο έγγραφο παρουσιάζει μια πολύ εύλογη λύση σε αυτό του μεγάλου χρονικού διαστήματος μυστήριο. Η κλίμακα αντιστοιχεί σε φυσική κλίμακα από 50 έτη φωτός.

Οι περισσότεροι γαλαξίες βρίσκονται σε συστάδες, ομάδες των λίγων σε πολλές χιλιάδες γαλαξίες. 
Ο ίδιος ο Γαλαξία μας είναι μέλος της "τοπικής ομάδας," μία ζώνη με περίπου πενήντα γαλαξίες των οποίων άλλα μεγάλα μέλη είναι ο γαλαξίας της Ανδρομέδας περίπου 2,3 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. 
Το πιο κοντινό μεγάλο σμήνος γαλαξιών σε εμάς είναι το σμήνος της Παρθένου, περίπου 50 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, με περίπου 2.000 μέλη.

Το διάστημα μεταξύ των γαλαξιών σε σμήνη είναι γεμάτο με πολύ καυτό αέριο - η θερμοκρασία του είναι της τάξης των δέκα εκατομμυρίων Κελβιν (9.999.726 Κελσιου), ή ακόμη υψηλότερο.
Το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο λεγόμενο μέσο σμήνους είναι υπό τη μορφή αυτού του πολύ θερμού αερίου. 
Το καυτό αέριο θα πρέπει να παγώσει, και ένα από τα σημαντικότερα αινίγματα για τα σμήνη των γαλαξιών είναι ότι το θερμό αέριο του σμήνους δεν φαίνεται να παγώνει.
Στην πραγματικότητα, οι υπολογισμοί βασίζονται στην ενέργεια που ακτινοβολείται υποδεικνύοντας ότι το αέριο θα πρέπει να ψυχθεί περίπου δέκα φορές ταχύτερα από ό, τι παρατηρείται.
Παρατηρήσεις ακτίνων-Χ του θερμού αερίου δείχνουν, επίσης, ότι θα μπορούσε να είναι ταραχώδες, ίσως οδηγείται από μηχανικές ροές της ύλης που πέφτουν έξω από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα των σμηνών των γαλαξιών, δημιουργώντας ίσως τη διόγκωση φυσαλίδων που από τα ταχέως κινούμενα φορτισμένα σωματίδια που ανακατεύουν και θερμαίνουν το αέριο. 
Δυστυχώς, τα σημερινά παρατηρητήρια ακτίνων-Χ, δεν έχουν την δυνατότητα να μετρήσουν τις υποτιθέμενες ταχύτητες αερίου και να δοκιμάσουν την προτεινόμενη λύση.

Μια ομάδα αστρονόμων, συμπεριλαμβανομένων επιστημόνων του CfA, Μπιλ Φόρμαν και ο Alexey Vikhlinin, έχουν πρωτοπορήσει σε μια νέα μέθοδο για την αξιολόγηση της αναταραχής των θερμών αερίων του σμήνους.
Πήραν τα "πλεονέκτημα" της εξαιρετικής χωρικής ανάλυσης και ευαίσθητες εικόνες από το παρατηρητήριο Τσαντρα ακτίνων-Χ για να εξετάσουν τις μικρές συστάδες που διανέμονται μέσω δύο συμπλεγμάτων, του Περσέα και της Παρθένου.
Αναλύουν τις δομές, όπως προκύπτει από την αναταραχή, και εισάγουν τις ταραχώδεις ταχύτητες που χρειάζονται, που δίνουν τιμές έως περίπου 145 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Αυτές οι ταχύτητες είναι πράγματι επαρκής για να θερμάνουν το αέριο πάνω από όλες τις κλίμακες που παρατηρούνται πάνω από το σύμπλεγμα και μπορεί εύκολα να παραχθεί από πίδακες μαύρης τρύπας.



Η μελέτη: nature


To-New-Sas

Πηγή: Smithsonian Astrophysical Observatory