Cosmonautas de la autopista, a la manera de los viajeros interplanetarios que observan de lejos el rápido envejecimiento de aquellos que siguen sometidos a las leyes del tiempo terrestre, ¿qué vamos a descubrir al entrar en un ritmo de camellos después de tantos viajes en avión, metro, tren? Julio Cortázar.
Desde Buenos Aires, Argentina

6/5/17 - DJ:

Una onda gigante rodando en lo profundo

T.E.L: 3 min.

Los astrónomos hallaron una onda gigante rodando a través del cúmulo de galaxias Perseo.




Combinando datos del Observatorio Chandra de NASA con observaciones de radio y simulaciones computacionales, los científicos encontraron una vasta onda de gas caliente en el cúmulo de galaxias Perseo. Con una extensión de 200.000 años luz de diámetro, la onda es casi del doble de tamaño de la Vía Láctea.

Los investigadores piensan que la onda se formó hace miles de millones de años luego de que una galaxia pequeña colisionara con el cúmulo y causara que su abastecimiento de gas se juntara en un enorme volumen de espacio.

Los cúmulos de galaxias son las más grandes estructuras acumuladas por gravedad en el universo actual. Con unos 11 millones de años luz de diámetro y localizado a 240 millones de años luz de la Tierra, el cúmulo Perseo se llama así porque se ubica en aquella constelación. Como todos los cúmulos de galaxias, la mayor parte de su materia observable toma la forma de gas tan caliente que brilla en rayos-X.

Los datos de Chandra revelaron una variedad de estructuras en el gas, desde grandes burbujas generadas por el agujero negro supermasivo en la galaxia central del cúmulo -NGC 1275- hasta una enigmática formación cóncava apodada "la bahía".

Para investigar esa estructura, los astrónomos combinaron un total de 10,4 días de datos de alta resolución de Chandra con 5,8 días de observaciones de campo amplio a energías entre 700 y 7.000 electrón voltios. Esta imagen de datos de rayos-X (arriba) en el cúmulo fue creada de esas observaciones. Los investigadores luego filtraron los datos en una forma que aumentara el contraste en los bordes para que las características más sutiles se hicieran más notables. Una elipse en la imagen indica la enorme onda, ubicada a las 7 de un imaginario reloj, encontrada rodando en lo profundo a través del gas.

Así como podríamos preguntarnos quién es el ninja que gira en el video de la cantante Adele titulado "Rodando en la profundidad", los astrónomos se preguntaron qué era aquella estructura oval dando vueltas.

Para responderlo, los investigadores compararon la imagen realzada en los bordes con simulaciones por computadoras de la fusión de cúmulos de galaxias en el centro Ames de NASA.

A Wave in the Perseus Cluster 200,000 Light Years Across.

https://youtu.be/c_MfbxLhwEU

Una simulación parece explicar la formación de la bahía. Esa simulación se muestra arriba. En ella, el gas en un gran cúmulo similar a Perseo se asentó en dos componentes: una región "fría" central con temperaturas de 30 millones de grados Celsius y una zona circundante tres veces más caliente. Luego, un cúmulo menor con varias veces la masa de nuestra galaxia bordea al cúmulo mayor, fuera del centro.

Este sobrevuelo creó una perturbación gravitacional que agitó al gas como crema batida en el café, creando una espiral expansiva de gas frío. Luego de 2500 millones de años, cuando el gas llegó a 500.000 años luz del centro, se formaron grandes ondas que "rodaron" a su periferia por cientos de millones de años antes de disiparse.

Esas ondas son gigantes versiones de las ondas Kelvin-Helmholtz que aparecen cuando hay una diferencia de velocidad a través de una interfaz de dos fluidos, como el viento sobre el agua. Pueden ser encontradas en los océanos, en formaciones de nubes en la Tierra y otros planetas, en el plasma.

Estas ondas podrían también explicar características encontradas en otros cúmulos, como Abell 1795 y el cúmulo del Centauro (Abell 3526). ¡Hay premio a la curiosidad inútil para quien encuentre un centauro en el video de Adele!

Si los astrónomos se quedaron paralizados ante la visualización de las imágenes, como víctimas de la Medusa, luego pudieron cortarle la cabeza al problema como la mitología griega indica sobre el héroe Perseo.

Pero en ciencias no hay héroes y villanos, sino en todo caso la dura batalla por comprender mejor.

Los investigadores estipulan que el tamaño de estas ondas corresponde a la fuerza del campo magnético de los cúmulos. Si es muy débil, las ondas alcanzan mayores tamaños. Si es muy fuerte, directamente no se forman. El estudio permite además investigar el campo magnético promedio a través de todo el volumen de estos cúmulos, una medición difícil de hacer de otros modos.

Un paper que describe los hallazgos aparece en el número de junio de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fuentes y enlaces relacionados
Is there a giant Kelvin-Helmholtz instability in the sloshing cold front of the Perseus cluster?
S. A. Walker et al
arXiv:1705.00011 [astro-ph.CO]
https://arxiv.org/abs/1705.00011

Wikipedia: Inestabilidad_Kelvin-Helmholtz
https://es.wikipedia.org/wiki/Inestabilidad_Kelvin-Helmholtz

Scientists Find Giant Wave Rolling through the Perseus Galaxy Cluster
http://chandra.si.edu/press/17_releases/press_050217.html

Adele - Rolling in the Deep
https://www.youtube.com/watch?v=rYEDA3JcQqw

Sobre las imágenes
Imágenes y video: NASA/CXC/GSFC/S.A.Walker, et al.

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