英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

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英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

錢德拉X射線空間天文台通過持續16天的觀測，發現了這個超過銀河系大小的炙熱氣浪，它從英仙座星系團翻滾而出。

英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

計算機模擬頻頻

Credit:NASA』s Goddard Space Flight Center

通過對圖像進行濾光處理，可以更好地凸顯出細節。這個炙熱的氣浪就是一個超大版的開爾文赫爾姆霍茨波(Kelvin–Helmholtz，簡稱KH)。KH波是一種很常見的現象，通常發生在不同速度流體相互作用的時候，比如風吹過水麵，還有著名的木星大紅斑也是KH波現象。而這個巨型氣浪是因為一個小星系團擦過英仙座星系團之後持續數十億年的壯觀景象。

英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

來自錢德拉空間天文台的影像

圈示出的區域是比銀行系還大的氣浪

Credit:NASA』s Goddard Space Flight Center

史蒂芬沃克(Stephen Walker)表示：「英仙座星系團是我們附近最大的，並且也是X射線波段最亮的星系團之一，因此非常適合錢德拉空間天文台觀測。本次發現的巨型氣浪就是由一個擦過的較小星系團與英仙座星系團合并時產生的，並且不斷演變。」他是該項目的領頭科學家，來自美國宇航局位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德宇宙飛行中心(NASA』s Goddard Space Flight Center)。

英仙座星系團，又名阿貝爾426(Abell 426)，距離我們2.4億光年，直徑大約1100萬光年。它是我們所知的最大星系團之一，因位於英仙座而得名。星系團是宇宙中多個星系在引力作用下的聚合體，我們所能觀察到的星系團物質主要是氣體。這些氣體的溫度可高達千萬度，因此能夠發射X射線。

英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

哈勃空間望遠鏡的NGC1275圖片

英仙座星系團中心區域是一個超大質量黑洞

Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage

英仙座星系團的X射線圖像揭示出許多特徵性氣體結構。比如氣泡狀結構，它是由位於英仙座星系團中央星系NGC1275的超大質量黑洞(SMBH)引起的。另一種結構被稱為「灣」，是凹陷的形狀，它不發射射線，不可能由SMBH引起。目前，仍不清楚這些氣體是如何形成「灣」狀形態的。史蒂芬沃克希望藉助錢德拉空間天文台來解開謎題，將英仙座星系團錢德拉影像進行濾光處理，可以更好的揭示邊緣結構細節。

英仙座星系團翻滾而出的巨型「漣漪」

另一張英仙座星系團的照片

7點鐘方向可以看到巨型氣浪

Credit: NASA』s Goddard Space Flight Center

同時，來自哈佛-史密森天體物理中心的天文學家約翰祖宏(John Zuhone)已建立了在線的星系團合并的計算機模擬數據，祖宏表示：「星系團的合并展示了宇宙最新階段的結構形成，通過流體動力學的計算機模擬可以讓我們了解不同物理參數下，炙熱氣體相互作用的許多特徵。我們可以將這些模擬情況與X射線影像進行比對。」

其中，有一個模擬情況可以匹配上述星系團合并的影像。一個類似英仙座的大型星系團當中，包含一個約3000度的相對低溫區域和一個約10000度的相對高溫區域。在這個模型下，25億年前，一個比它小的星系團(仍然比銀行系大1000倍)靠近到距離中心約65萬光年的距離，形成了一系列的相互作用和演變。近處缺失的區域是由引力擾動膨脹的螺旋狀低溫氣體引起的。在低溫和高溫氣體相交的邊緣形成大量的氣體波，這就如同在上圖中看到的巨型氣浪。

沃克表示：「我們發現的最大的英仙座氣浪，它的灣狀結構就如同這個計算機模擬的情形。而且，我們也在半人馬座和阿貝爾1795星系團中發現過類似特徵。」這個研究同時也幫助我們測定英仙座星系團的磁場參數。研究人員發現磁場的強度會影響氣浪的大小，如果磁場太強，則不會形成氣浪；如果磁場太弱，則氣浪會更大。

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