Un gruppo di galassie sta precipitando nella chioma ammasso di galassie e lasciando dietro di sé un’enorme coda di gas surriscaldato.
Coma ammasso di galassie. Credito immagine: raggi X: Chandra: NASA/SAO/Univ. dell’Alabama/MS Mirakhor et al.; XMM: ESA/XMM-Newton; Ottico: SDSS; Elaborazione delle immagini: N. Wolk
Gli astronomi hanno confermato che questa è la coda più lunga conosciuta dietro un gruppo di galassie e l’hanno usata per capire meglio come gli ammassi di galassie – alcune delle strutture più grandi dell’universo – crescono fino alle loro enormi dimensioni.
Gli astronomi hanno addestrato l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA sul gruppo di galassie NGC 4839. I gruppi di galassie sono raccolte di circa 50 galassie o meno legate dalla gravità. Gli ammassi di galassie sono ancora più grandi e possono contenere centinaia o migliaia di singole galassie.
Sia gli ammassi di galassie che i gruppi di galassie sono avvolti da enormi quantità di gas caldo che possono essere studiati meglio usando i raggi X. Sebbene estremamente sottili e diffusi, questi pool di gas surriscaldati rappresentano una parte significativa della massa nei gruppi o ammassi di galassie e sono cruciali per la comprensione di questi sistemi.
Cluster di coma – versione etichettata. Credito immagine: raggi X: Chandra: NASA/SAO/Univ. dell’Alabama/MS Mirakhor et al.; XMM: ESA/XMM-Newton; Ottico: SDSS; Elaborazione delle immagini: N. Wolk
NGC 4839 si trova vicino al bordo dell’ammasso di galassie Chioma, uno dei più grandi ammassi conosciuti nell’universo a circa 340 milioni di anni luce di distanza. Mentre NGC 4839 si sposta verso il centro dell’ammasso Chioma, il gas caldo nel gruppo di galassie viene strappato via dalla sua collisione con il gas nell’ammasso. Ciò si traduce in una coda che si forma dietro questo gruppo di galassie.
L’immagine a sinistra mostra una vista a raggi X dell’ammasso di galassie Coma scattata con l’XMM-Newton dell’ESA (Agenzia spaziale europea) (blu), insieme ai dati ottici dello Sloan Digital Sky Survey (giallo). Il gruppo di galassie NGC 4839 si trova in basso a destra nell’immagine.
Il riquadro a destra è l’immagine Chandra (viola) della regione delineata dal quadrato. La testa della coda di NGC 4839 si trova sul lato sinistro dell’immagine di Chandra e contiene la galassia più luminosa del gruppo e il gas più denso. La coda si sposta a destra. (L’immagine di Chandra è stata ruotata in modo che il nord sia di circa 30 gradi a sinistra della verticale.)
Grappolo di coma. Credito immagine: raggi X: Chandra: NASA/SAO/Univ. dell’Alabama/MS Mirakhor et al.; XMM: ESA/XMM-Newton; Ottico: SDSS; Elaborazione delle immagini: N. Wolk
I raggi X del gas caldo nelle regioni esterne dell’ammasso della chioma, attraversato da NGC 4839, sono troppo deboli per essere visti nell’immagine XMM qui mostrata, ma sono evidenziati in una immagine supplementare solo per XMM.
Questo mosaico di immagini raffiguranti la regione contenente più galassie mostra spazi tra le singole immagini in cui non sono stati ottenuti dati e buchi oscuri in cui sono state rimosse sorgenti puntiformi di raggi X.
Questa coda è, infatti, lunga 1,5 milioni di anni luce, o centinaia di migliaia di volte la distanza tra il Sole e la stella più vicina, rendendola la coda più lunga mai vista dietro un gruppo di galassie.
L’attuale luminosità della coda offre agli astronomi un’opportunità speciale per studiare la fisica del gas della coda prima che si mescoli con il gas caldo nell’ammasso e diventi troppo debole per essere studiato. Il gas nella coda dietro NGC 4839 alla fine si fonderà con la grande quantità di gas caldo già presente nel Coma Cluster.
Usando i dati di Chandra per analizzare il gas di fronte al gruppo di galassie, i ricercatori hanno trovato un’onda d’urto – simile a un boom sonico di un jet supersonico – che mostra che NGC 4839 sta viaggiando a circa 3 milioni di miglia all’ora attraverso l’ammasso di galassie. La posizione dell’onda d’urto è evidenziata in una versione etichettata dell’immagine.
Hanno anche studiato la quantità di turbolenza nel gas della coda. Per un’analogia familiare, la turbolenza descrive i movimenti irregolari dell’aria nella nostra atmosfera che possono creare viaggi accidentati sugli aeroplani. Hanno trovato una lieve quantità di turbolenza, il che implica che la conduzione del calore in NGC 4839 è bassa.
Il team ha anche visto possibili prove di strutture speciali chiamate instabilità di Kelvin-Helmholtz su un lato della coda. Gli scienziati trovano queste strutture in vari contesti nello spazio e sulla Terra, comprese le forme delle nuvole. Sono causati da differenze di velocità di strati adiacenti di gas o fluido in movimento.
La presenza di instabilità di Kelvin-Helmholtz in NGC 4839 suggerisce che il gas nella coda abbia un debole campo magnetico o un basso livello di viscosità. (L’acqua, ad esempio, è meno viscosa del miele.)
Le posizioni delle instabilità di Kelvin-Helmholtz sono fornite in un’immagine Chandra etichettata e in una versione dell’immagine Chandra che è stata elaborata per enfatizzare le regioni dell’immagine con bordi più nitidi.
I ricercatori che hanno esaminato le precedenti osservazioni di NGC 4839 avevano stimato che la sua coda fosse lunga almeno un milione di anni luce. I nuovi dati di Chandra rivelano il nuovo record di 1,5 milioni di anni luce di lunghezza. (Le code dietro altri tre gruppi di galassie che cadono negli ammassi di galassie sono lunghe tra 800.000 e un milione di anni luce.)
Fonte: Amministrazione nazionale dell’aeronautica e dello spazio
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
