Kosmische Kaltfront älter als Sonnensystem


Eine neue Studie untersucht eine gigantische und widerstandsfähige „Kaltfront“, die durch den Perseus-Galaxienhaufen rast. Die Forscher nutzten NASAsChandra Röntgenobservatoriumdieses kosmische Wettersystem zu studieren, das sich über zwei Millionen Lichtjahre erstreckt und seit über 5 Milliarden Jahren unterwegs ist, länger als unser Sonnensystem existiert.

Galaxienhaufensind die größten und massereichsten Objekte im Universum, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Zwischen den Hunderten oder sogar Tausenden von Galaxien in einem Haufen gibt es riesige Reservoirs von überhitztem Gas, die im Röntgenlicht hell leuchten.


Die Kaltfront im Perseus-Cluster besteht aus einem relativ dichten Gasband mit einer „kühlen“ Temperatur von etwa 30 Millionen Grad, das sich durch heißes Gas geringerer Dichte mit einer Temperatur von etwa 80 Millionen Grad bewegt. Lautlernen, erschienen in der Ausgabe April 2018 derpeer-reviewedTagebuchNaturastronomie, die enorme Kaltfront, die sich vor etwa 5 Milliarden Jahren gebildet hat und sich seitdem mit einer Geschwindigkeit von etwa 300.000 Meilen (483.000 km) pro Stunde fortbewegt.

gigantische Gaswelle, die durch den Perseus-Galaxienhaufen rast, untersucht mit dem Chandra-Röntgenobservatorium

Eine gigantische und widerstandsfähige „Kaltfront“, die durch den Perseus-Galaxienhaufen rast, wurde mit Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA untersucht. Bild überNASA / CXC / GSFC / S. Walker, ESA / XMM, ROSAT.

Die Wissenschaftler waren überrascht, als sie feststellten, dass die Front über die Äonen hinweg extrem scharf geblieben ist, anstatt unscharf oder diffus zu werden. Stephen Walker vom Goddard Space Flight Center der NASA leitete die Studie. Er sagte in aStellungnahme:

Größe, Alter, Geschwindigkeit und Schärfe dieser Kaltfront sind bemerkenswert. Alles an diesem kosmischen Wettersystem ist extrem.




Kaltfronten in der Erdatmosphäre werden durch die Rotation des Planeten angetrieben. Aber diejenigen in den Atmosphären von Galaxienhaufen wie Perseus werden durch Kollisionen zwischen dem Haufen und anderen Galaxienhaufen verursacht.sagendie Forscher.

Diese Kollisionen treten typischerweise auf, wenn die Schwerkraft des Haupthaufens den kleineren Haufen nach innen in Richtung seines zentralen Kerns zieht. Wenn der kleinere Cluster den zentralen Kern eng passiert, führt die Anziehungskraft zwischen beiden Strukturen dazu, dass das Gas im Kern herumschwappt wie Wein, der in einem Glas gewirbelt wird. Das Schwappen erzeugt ein spiralförmiges Muster von Kaltfronten, die sich durch das Clustergas nach außen bewegen.

Temperaturkarte, die kältere 30-Millionen-Grad-Regionen zeigt, die sich durch 80-Millionen-Grad-Regionen bewegen

Nahaufnahme der Kaltfront. Dieses Bild ist eine Temperaturkarte, wobei Blau relativ kühlere Regionen (30 Millionen Grad) darstellt, während Rot die heißeren Regionen (80 Millionen Grad) darstellt. Bild überNASA / CXC / GSFC / S.Walker, ESA / XMM, ESA / ROSAT.

Die Forscher sind sich nicht sicher, warum die Kaltfront in Perseus auch nach Milliarden von Jahren scharf bleibt. Während die Kaltfront durch den Galaxienhaufen wandert, durchquert sie eine raue Umgebung von Schallwellen und Turbulenzen, die durch Ausbrüche des supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum von Perseus verursacht werden. John ZuHone vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ist Mitautor der Studie. Er sagte:


Irgendwie hat die Kaltfront trotz all dieser Bombardements intakt überlebt. Anstatt erodiert oder geglättet zu werden, hat es sich stattdessen in zwei deutliche scharfe Kanten gespalten!

Die Forscher verwendeten Computersimulationen, die darauf hindeuteten, dass sich Magnetfelder über die Kaltfront gelegt haben und fast wie ein Schild gegen die Kräfte des restlichen Clusters wirken.

Fazit: Eine neue Studie untersucht eine gigantische, widerstandsfähige „Kaltfront“, die durch den Perseus-Galaxienhaufen rast. Die Kaltfront erstreckt sich über etwa zwei Millionen Lichtjahre und ist seit über fünf Milliarden Jahren unterwegs.

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