Secretele coliziunilor colosale din Sistemul Solar. Cum alimentează Soarele cele mai energetice evenimente din Univers?

Un nou studiu arată o legătură profundă între unele dintre cele mai mari și mai energetice evenimente din Univers și cele mult mai mici și mai slabe, alimentate de propriul nostru Soare.

Rezultatele provin dintr-o lungă cercetare efectuată cu ajutorul Observatorului Chandra X-ray al NASA asupra Abell 2146, o pereche de roiuri de galaxii care se ciocnesc, situate la aproximativ 2,8 miliarde de ani-lumină de Pământ. Noul studiu a fost condus de Helen Russell de la Școala de Fizică și Astronomie a Universității din Nottingham.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

Coliziunile dintre roiurile de galaxii eliberează cantități uriașe de energie, cum nu s-a mai văzut de la Big Bang încoace, și oferă oamenilor de știință laboratoare de fizică care nu sunt disponibile aici, pe Pământ.

Chandra a surprins gazul fierbinte, iar datele optice ale Telescopului Subaru arată galaxiile. De asemenea, s-a observat cum un roi se deplasează și străbate celălalt roi. Gazul fierbinte din primul împinge o undă de șoc, ca un boom sonic generat de un jet supersonic, în timp ce se ciocnește cu gazul fierbinte din celălalt roi.

Legătura dintre cele mai mari și mai energetice evenimente din Univers

Unda de șoc are o lungime de aproximativ 1,6 milioane de ani-lumină. Un al doilea val de șoc de dimensiuni similare se vede în spatele coliziunii. Numit „șoc în amonte”, astfel de caracteristici apar din interacțiunea complexă dintre gazul desprins din roiul care se prăbușește și gazul din jur. Cea mai luminoasă și cea mai masivă galaxie din fiecare roi este, de asemenea, etichetată.

Undele de șoc precum cele generate de un jet supersonic sunt șocuri colizionale, care implică ciocniri directe între particule.

În roiurile de galaxii și în vântul solar – fluxuri de particule suflate de Soare – coliziunile directe între particule au loc prea rar pentru a produce unde de șoc, deoarece gazul este atât de difuz, cu o densitate incredibil de scăzută. De exemplu, în roiurile de galaxii, particulele trebuie să parcurgă, de obicei, între 30.000 și 50.000 de ani-lumină înainte de a se ciocni, scrie EurekAlert.

Chandra a observat Abell 2146 timp de aproximativ 23 de zile în total, oferind cea mai profundă imagine cu raze X obținută până acum a fronturilor de șoc dintr-un roi de galaxii. Cele două fronturi de șoc din Abell 2146 se numără printre cele mai luminoase și mai clare fronturi de șoc cunoscute în rândul roiurilor de galaxii.

O călătorie fantastică

„Am detectat pentru prima dată aceste fronturi de șoc într-o observație Chandra anterioară, de scurtă durată. A fost o descoperire emoționantă și o călătorie fantastică până la această observație profundă, care a dezvăluit structura detaliată a șocurilor“ .

Folosind aceste date, Russell și echipa sa au studiat temperatura gazului din spatele undelor de șoc din Abell 2146. Ei au arătat că electronii au fost încălziți în principal prin comprimarea gazului de către șoc, un efect asemănător cu cel observat în vântul solar. Restul încălzirii a avut loc prin coliziuni între particule. Deoarece gazul este atât de difuz, această încălzire suplimentară a avut loc lent, pe parcursul a aproximativ 200 de milioane de ani.

Chandra realizează imagini atât de clare încât poate măsura cât de mult mișcările aleatorii ale gazului estompează frontul șocului care, conform teoriei, ar trebui să fie mult mai îngust.

Undele de șoc fără coliziune sunt importante în alte câteva domenii de cercetare. De exemplu, radiațiile produse de șocurile din vântul solar pot avea un impact negativ asupra funcționării navelor spațiale, precum și asupra siguranței oamenilor în spațiu.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Găuri negre supermasive din interiorul galaxiilor muribunde, descoperite în Universul timpuriu

Telescopul Hubble a detectat o galaxie pitică bizară cu un vecin foarte strălucitor

Mister rezolvat. Oamenii de știință ar fi descoperit cum s-au format galaxiile fără materie întunecată

Astronomii au identificat cea mai îndepărtată galaxie descoperită vreodată