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sábado, 21 de setembro de 2013

Pistas do crescimento do colosso em Coma

Uma equipe de astrônomos  descobriu enormes braços de gás quente no algomerado galático Coma, através do Observatório Chandra de Raios X da NASA e do XMM-Newton da AEE. Essas características, que se espalham  por, no mínimo, meio milhão de anos-luz, proporcionam a compreensão de como o aglomerado Coma cresceu através de fusões de grupos e aglomerados menores de galáxias, tornando-se uma das maiores estruturas do universo mantidas coesas pela gravidade.
Uma nova imagem composta, com dados do Chandra em cor-de-rosa e ópticos do Sloan Digital Sky Survey mostrados em brabco e azul, mostra esses braços espetaculares. Nesta imagem, o dados do Chandra foram processados para que detalhes extras possam ser vistos.
A emissão em raios X vem de gás a vários milhões de graus de temperatura, e os dados ópticos mostram galáxias no Aglomerado Coma, que contém apenas cerca de um sexto da massa em gás quente. Somente as emissões de raios X mais brilhantes são mostradas aqui, para rassaltar os braços, mas o gás quente está  presente em todo o campo de visão.
Pesquisadores acham que esses braços foram mais provavelmente formados quando aglomerados galácticos menores tiveram seu gás arrancado pelo vento de frente criado pelo movimento do aglomerado através do gás quente, de maneira muito semelhante como o vento de frente criado por uma montanha russa sopra, arrancando os bonés dos ocupantes dos carrinhos que as percorrem.
Coma é uma aglomerado galáctico incomum porque contém não uma, mas duas gigantescas galáxias elípticas próximas ao seu centro. Essas duas gigantes elípticas são, provavelmente, os vestígios de cada um dos dois maiores aglomerados que se fundiram com Coma no passado. Os pesquisadores também descobriram outros sinais de colisões e fusões passadas nos dados.
Por seu comprimento, e a velocidade do som no gás quente (cerca de quatro milhões de quilômetros por hora), calcula-se que os recém-descobertos braços de raios tenham  300 milhões de anos-luz, e eles parecem ter um formato bastante suave. Isso dá aos perquisadores algumas pistas sobre as condições do gás quente em Coma. A maioria dos modelos teóricos traz a expectativa de que fusões entre aglomerados como aqueles em Coma irão produzir forte turbulância, como a água dos oceanos que sofre agitaçaõ pela passagem de vários navios Em vez disso, o formato suave desses braços compridos indica uma situação bastante calama para o gás quente no aglomerado Coma, mesmo depois de várias fusões.
Campos magnéticos de grande escala são provavelmente os responsáveis pela pequena quantidade de turbulência presente em Coma. Calcular a quantidade de turbulância em aglomerados galácticos tem sido um problema desafiador para os astrofísicos. Os pesquisadores descobriram uma série de respostas, algumas das quais conflitantes, e, portanto, são necessárias observações de outros aglomerados.
Dois dos braços parecem estar conectados a um grupo de galáxias localizado a cerca de dois milhões de anos-luz do centro de Coma. Um ou ambos desses braços se liga a uma estrutura maior vista nos dados do XMM-Newton, e espalha-se por uma distância de, no mínimo, 1,5 milhão de anos-luz. Uma cauda muito fina também aparece atrás de uma das galáxias em Coma. Isso é, provavelmente, uma prova do gás sendo arrancado de uma só galáxia, além dos grupos ou aglomerados que se fundiram lá.


A team of astronomers has discovered enormous arms of hot gas in the Coma cluster of galaxies by using NASA’s Chandra X-ray Observatory and ESA’s XMM-Newton. These features, which span at least half a million light years, provide insight into how the Coma cluster has grown through mergers of smaller groups and clusters of galaxies to become one of the largest structures in the universe held together by gravity.
A new composite image, with Chandra data in pink and optical data from the Sloan Digital Sky Survey appearing in white and blue, features these spectacular arms. In this image, the Chandra data have been processed so extra detail can be seen.
The X-ray emission is from multimillion-degree gas and the optical data shows galaxies in the Coma Cluster, which contain only about one-sixth the mass in hot gas. Only the brightest X-ray emission is shown here, to emphasize the arms, but the hot gas is present over the entire field of view.
Researchers think that these arms were most likely formed when smaller galaxy clusters had their gas stripped away by the head wind created by the motion of the cluster through the hot gas, in much the same way that the headwind created by a roller coaster blows the hats off riders.
Coma is an unusual galaxy cluster because it contains not one, but two giant elliptical galaxies near its center. These two giant elliptical galaxies are probably the vestiges from each of the two largest clusters that merged with Coma in the past. The researchers also uncovered other signs of past collisions and mergers in the data.
From their length, and the speed of sound in the hot gas (about four million km/hr), the newly discovered X-ray arms are estimated to be about 300 million years old, and they appear to have a rather smooth shape. This gives researchers some clues about the conditions of the hot gas in Coma. Most theoretical models expect that mergers between clusters like those in Coma will produce strong turbulence, like ocean water that has been churned by many passing ships. Instead, the smooth shape of these lengthy arms points to a rather calm setting for the hot gas in the Coma cluster, even after many mergers.
Large-scale magnetic fields are likely responsible for the small amount of turbulence that is present in Coma. Estimating the amount of turbulence in a galaxy cluster has been a challenging problem for astrophysicists. Researchers have found a range of answers, some of them conflicting, and so observations of other clusters are needed.
Two of the arms appear to be connected to a group of galaxies located about two million light years from the center of Coma. One or both of these arms connects to a larger structure seen in the XMM-Newton data, and spans a distance or at least 1.5 million light years. A very thin tail also appears behind one of the galaxies in Coma. This is probably evidence of gas being stripped from a single galaxy, in addition to the groups or clusters that have merged there. 

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