天文学家通过附近的星系团发现巨大的热气旋转波

根据美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的观测资料以及无线电观测和计算机模拟，一波跨越200,000光年(约为我们银河系大小的两倍)的波浪正在穿越英仙座星团。

星系团是当今宇宙中引力最大的结构。

珀尔修斯集群(Abell 426)以其主机星座命名，距离我们大约1100万光年，位于距离2.4亿光年远的地方。

像所有星系团一样，它的大部分可观测物质都是普遍存在的数百万度的气体，所以它很热，只能在X射线中发光。

从观测NASA的钱德拉X射线天文台已经揭示各种结构的这种气体中，从通过在群集的中央星系的黑洞，吹塑广阔气泡NGC 1275，以被称为一个神秘凹功能“托架”。

海湾凹陷的形状不能通过黑洞发出的气泡形成。

使用Karl G. Jansky超大阵列的无线电观测表明，海湾结构不会产生任何发射，这与天文学家对黑洞活动相关特征的预期相反。

此外，晃动气体的标准模型通常产生沿错误方向的结构。

由美国宇航局戈达德太空飞行中心的斯蒂芬沃克博士领导的一个天文学家团队转向现有的钱德拉观察英仙座星团以进一步调查海湾。

科学家将总共10.4天的高分辨率数据与5.8天的宽视场观测结合起来，能量在700到7,000电子伏特之间。为了比较，可见光的能量在大约2到3电子伏特之间。

然后，作者对Chandra数据进行了过滤，以突出显示结构的边缘并显示细微的细节。

接下来，他们将边缘增强的Perseus图像与合并星系团的计算机模拟进行了比较。

一个模拟似乎解释了海湾的形成。

其中，类似于英仙座的大型集群中的天然气已经分为两个部分，一个温度在5400万华氏度(3000万摄氏度)左右的“冷”中心区域和一个气体温度高三倍的周围区域。

然后，一个小的星系团，大约是银河系质量的一千倍，绕过较大的星团，错过了它的中心约650,000光年。

飞越产生一种引力扰动，将气体搅拌成咖啡，搅拌成咖啡，形成膨胀的冷气体螺旋。

大约25亿年后，当天然气从中心上升近50万光年后，巨大的波浪在其周边形成并滚动数亿年，然后消散。

这些波是Kelvin-Helmholtz波的巨型版本，它们出现在两种流体界面上存在速度差异的地方，例如吹过水的风。它们可以在海洋中发现，在地球和其他行星的云层中，在地球附近的等离子体中，甚至在太阳上。

“我们认为我们在珀尔修斯看到的海湾特征是Kelvin-Helmholtz波的一部分，可能是已经确定的最大波，其形成方式与模拟显示的大致相同，”沃克博士说。该论文报告的结果皇家天文学会月报(arXiv.org预印本)。

“我们还在其他两个星系团中发现了类似的特征，Centaurus和Abell 1795。”

该团队还发现，波浪的大小对应于星团磁场的强度。

如果它太弱，波浪的尺寸会比观察到的大得多。如果太强大，它们根本就不会形成。

这项研究使天文学家能够探测这些星团整个体积的平均磁场，这是一种无法通过任何其他手段进行的测量。