宇宙里的冷锋,比太阳系更古老

一项新的研究着眼于通过英仙座星系团飞行的巨大而有弹性的"冷锋"。研究人员利用美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台研究这个宇宙天气系统,该系统跨越了约200万光年,已经运动了超过50亿年,比我们的太阳系存在时间还要长。

宇宙里的冷锋,比太阳系更古老

宇宙里的冷锋和地球上的冷锋一样,都是气体形成的

星系团是我们的宇宙里面的星系通过重力结合在一起形成的最大也最重的天体。在一个星团中的数百甚至数千个星系之间,有巨大的超热气体层,发出明亮的X射线。

英仙座星团中的冷锋由一个相对密集的气体带组成,它比较"冷",温度大约是3000万度,它正在通过温度约为8000万度的低密度热气体。发表于2018年4月的 《自然 天文学》(Nature Astronomy)上的一篇论文表示,这个巨大的冷锋形成于大约50亿年前,并以每小时约48.3万公里的速度运行。

宇宙里的冷锋,比太阳系更古老

科学家利用来自钱德拉X射线天文台的数据研究了英仙座星系团上的一个巨大而有弹性的"冷锋"

科学家们惊讶地发现该冷锋在整个宇宙中保持着非常清晰锐利的表面,而不是变得模糊或者弥漫。美国NASA的Stephen Walker领导了这项研究。 他表示:这个冷锋的大小,年龄,速度和锋利度都很惊人。和这个宇宙天气系统相关的一切都很极端。

地球大气层中的冷锋受到地球自转的驱动。 研究人员表示,那些处于像英仙座星系团的大气中的冷锋则是由星团与该星系团中的其他星团之间的碰撞引起的。

这些碰撞通常在主要星系团的引力将较小的星系团向内拉向其核心的时候发生。如果较小的星团靠近核心,两个结构之间的吸力会使核心中的气体像葡萄酒在玻璃杯中旋转一样晃动。 晃动产生螺旋形式的冷锋向外移动,通过星系团间的气体。

宇宙里的冷锋,比太阳系更古老

冷锋的特写视图。蓝色代表相对较冷的区域(3000万度),红色代表较热的区域(8000万度)

研究人员并不确定为什么英仙座中的冷锋仍然很锋利,即使经过数十亿年后。 当寒冷的锋面穿过星系团时,它穿过了由英仙座中心超大质量黑洞爆发所产生的声波和湍流的恶劣环境。不知何故,面对所有这些干扰,冷锋前沿仍然完好无损,而不是被侵蚀或变得平滑。实际上,它代之以分裂为两个分开的尖锐边缘。


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