Combinando datos del Observatorio de rayos X de Chandra con observaciones de radio y simulaciones por computadora, los científicos han encontrado una vasta ola de gas caliente en el cúmulo de galaxias de Perseo. Con una extensión de unos 200.000 años luz, la onda es aproximadamente el doble del tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Los investigadores piensan que la ola se formó hace miles de millones de años después de que un pequeño grupo de galaxias rozó a Perseo, causando que su gran cantidad de gas se moviera en un enorme volumen de espacio. Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes unidas por la gravedad en el universo actual. El cúmulo galáctico de Perseo mide proximadamente 11 millones de años luz , y está situado a aproximadamente 240 millones de años luz de la Tierra, el cúmulo de Perseo debe su nombre a su constelación anfitriona. Al igual que todos los cúmulos de galaxias, la mayor parte de su materia observable toma la forma de un gas penetrante y caliente a decenas de millones de grados, tan caliente que sólo brilla en rayos X.
Los datos de Chandra han revelado una variedad de estructuras en este gas, vastas burbujas infladas por el agujero negro supermasivo en la galaxia central del cúmulo, NGC 1275, y una característica enigmática cóncava conocida como la "bahía". Para investigar la bahía, los investigadores combinaron datos de Chandra con un total de 10,4 días en alta resolución, y durante 5,8 días de observaciones en campo amplio en energías de entre 700 y 7.000 electrones voltio. Los investigadores procesaron los datos de manera que se realzó el contraste de los bordes para destacar los sutiles detalles y hacerlos más visibles. Un óvalo resalta en la ubicación de la enorme ola que se encuentra rodando a través del gas. A continuación, los investigadores compararon la imagen procesada de Perseo con las simulaciones por ordenador de la fusión de cúmulos galácticos que se ejecutan en el supercomputador de las Pléyades en el Centro de Investigación Ames de la NASA.
Una simulación parecía explicar la formación de la bahía. El gas se asienta en dos componentes: una región central "fría" con temperaturas alrededor de 54 millones de grados Fahrenheit (30 millones de grados Celsius) y una zona circundante donde el gas es tres veces más caliente. Entonces un pequeño cúmulo de galaxias que contiene alrededor de mil veces la masa de la Vía Láctea bordea el cúmulo, y es desplazado de su centro unos 650.000 años luz. El sobrevuelo del pequeño cúmulo crea una perturbación gravitacional que agita el gas como crema agitada en el café, creando una espiral de expansión de gas frío. Después de unos 2.500 millones de años, cuando el gas ha crecido a casi una distancia de 500.000 años luz del centro, se forman vastas ondas que ruedan en su periferia durante cientos de millones de años antes de disiparse.
Estas ondas son versiones gigantes de las ondas de Kelvin-Helmholtz, que aparecen cada vez que hay una diferencia de velocidad a través de la interfaz de dos fluidos, como el viento que sopla sobre el agua. Se pueden encontrar en el océano, en formaciones de nubes en la Tierra y en otros planetas, en el plasma cerca de la Tierra, e incluso en el Sol
Fotografía OriginalCrédito: NASA / CXC / GSFC / S.A.Walker
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