Sobre el clima cósmico.

Cúmulo de Perseo: científicos sorprendidos por implacable frente cósmico frío.

Cúmulo Perseus.

Se ha estudiado un gigantesco y resistente "frente frío" que se precipita a través del cúmulo de galaxias de Perseo utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este sistema de clima cósmico abarca aproximadamente dos millones de años luz y ha estado viajando durante más de 5 mil millones de años, más que la existencia de nuestro Sistema Solar.

Este gráfico muestra el frente frío en el cúmulo Perseus. La imagen de arriba contiene datos de rayos X de Chandra, para las regiones cercanas al centro del grupo, junto con los datos del satélite XMM-Newton de la ESA y el ya desaparecido satélite alemán Roentgen (ROSAT) para las regiones más alejadas. Los datos de Chandra se han procesado especialmente para iluminar el contraste de los bordes y hacer que los detalles sutiles sean más obvios.

Imagen del cúmulo de Perseo con etiquetas.

El frente frío es la estructura vertical larga en el lado izquierdo de la imagen. Tiene aproximadamente dos millones de años luz de largo y se ha alejado del centro del cúmulo a aproximadamente 300.000 millas por hora.

El recuadro inferior muestra una vista de primer plano del frente frío de Chandra. Esta imagen es un mapa de temperatura, donde el azul representa regiones relativamente más frías (30 millones de grados), mientras que el rojo es donde están las regiones más calientes (80 millones de grados).

El frente frío no solo ha sobrevivido durante más de un tercio de la edad del Universo, sino que también ha permanecido sorprendentemente nítido y se ha dividido en dos piezas diferentes. Los astrónomos esperaban que un frente frío tan antiguo se hubiera borrado o erosionado con el tiempo porque ha viajado durante miles de millones de años a través de un entorno hostil de ondas sonoras y turbulencias causadas por los estallidos del enorme agujero negro en el centro de Perseo.

En cambio, la nitidez del frente frío de Perseo sugiere que la estructura ha sido preservada por fuertes campos magnéticos que están envueltos alrededor de ella. La comparación de los datos de rayos X de Chandra con los modelos teóricos también proporciona a los científicos una indicación de la fuerza del campo magnético del frente frío por primera vez.

Vista de primer plano del frente frío.
Crédito: NASA / CXC / GSFC / S.Walker, ESA / XMM, ESA
 / ROSAT

Mientras que los frentes fríos en las atmósferas de la Tierra son impulsados ​​por la rotación del planeta, aquellos en las atmósferas de los cúmulos de galaxias como Perseo son causados ​​por colisiones entre el cúmulo y otros cúmulos de galaxias. Estas colisiones ocurren típicamente cuando la gravedad del grupo principal tira del grupo más pequeño hacia adentro hacia su núcleo central. A medida que el grupo más pequeño hace un pase cercano por el núcleo central, la atracción gravitacional entre ambas estructuras hace que el gas en el núcleo se mueva como el vino arremolinado en un vaso. El chapoteo produce un patrón en espiral de frentes fríos que se mueven hacia afuera a través del gas del clúster.

Aurora Simionescu y sus colaboradores descubrieron originalmente el frente frío de Perseo en 2012 utilizando datos de ROSAT (el SATentélite ROentgen), el Observatorio XMM-Newton de la ESA y el satélite de rayos X Suzaku de Japón. La visión de rayos X de alta resolución de Chandra permitió realizar este trabajo más detallado en el frente frío.

Los resultados de este trabajo aparecen en un documento que se publicará en la edición de abril de Nature Astronomy y está disponible en línea. Los autores del artículo son Stephen Walker (Goddard Space Flight Center), John ZuHone (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica), Jeremy Sanders (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre) y Andrew Fabian (Instituto de Astronomía, Cambridge, Inglaterra).

El Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian de Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

Crédito:
NASA / CXC / GSFC / S. Walker, 
ESA / XMM, ROSAT
Crédito Vídeo: John ZuHone.

• Fecha de lanzamiento en Chandra el 3 de abril de 2018