巨大星系團(tuán)在吞噬附近較小星系團(tuán)鄰居后爆發(fā)出破紀(jì)錄的熱氣體尾巴 _美國(guó)

據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：一個(gè)巨大的星系團(tuán)正在吞噬附近一個(gè)較小的星系團(tuán)，導(dǎo)致它從尾部噴出一條破紀(jì)錄的熱氣體尾巴。這條尾巴長(zhǎng)達(dá)150萬(wàn)光年，是迄今為止從星系團(tuán)中出現(xiàn)的最大的氣體卷須。
天文學(xué)家此前曾看到NGC 4839背后的尾巴，但估計(jì)它大約有100萬(wàn)光年長(zhǎng) ，這個(gè)尺寸與其他類似事件周圍看到的氣體尾巴更一致，后者往往在80萬(wàn)到100萬(wàn)光年之間。
然而，美國(guó)宇航局的錢德拉X射線天文臺(tái)和其他望遠(yuǎn)鏡對(duì)喂養(yǎng)星團(tuán)及其不幸的宇宙獵物的觀察不僅證明了尾巴是宇宙記錄的打破者，而且還可以向科學(xué)家揭示這些巨大的星系團(tuán)是如何增長(zhǎng)的。

左邊的圖像顯示了歐空局(歐洲航天局)的XMM-Newton(藍(lán)色)拍攝的彗發(fā)星系團(tuán)的X射線視圖，以及斯隆數(shù)字巡天的光學(xué)數(shù)據(jù)(黃色) 。NGC 4839星系群位于這幅圖像的右下角。右邊的插圖是方形區(qū)域的錢德拉圖像(紫色) 。(圖片鳴謝:X射線:NASA/CXC/普林斯頓大學(xué)/C. Bambic等人；光學(xué):SDSS；電臺(tái):NSF/NRAO/VLA/ESO；圖像處理:美國(guó)航天局/CXC/SAO/N.Wolk)
彗發(fā)星團(tuán)距離地球約3.4億光年，是天文學(xué)家已知的最大的星系團(tuán)之一，包含約1000個(gè)獨(dú)立的星系。隨著另一個(gè)被稱為NGC 4839的星系團(tuán)以每小時(shí)數(shù)百萬(wàn)英里的速度墜入其中，該星系團(tuán)正在穩(wěn)步增長(zhǎng) 。
根據(jù)錢德拉X射線天文臺(tái)的一份聲明，像NGC 4839這樣的星系團(tuán)包含大約50個(gè)星系，而像后發(fā)星系團(tuán)這樣的星系團(tuán)可以包含數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)星系。這些不同大小的星系集合體有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是包裹它們的大量過(guò)熱氣體。盡管這些氣體云模糊而彌散，但它們?nèi)匀徽紦?jù)了星系團(tuán)和星系群的大部分質(zhì)量，這意味著研究這些氣體對(duì)于理解它們至關(guān)重要。
彗發(fā)星團(tuán)對(duì)NGC 4839的吸收可以幫助天文學(xué)家理解星系群合并時(shí)的過(guò)程。隨著NGC 4839移動(dòng)到正在吞噬它的星系團(tuán)的中心，當(dāng)它與更大的星系團(tuán)的熱氣體碰撞時(shí)，星系團(tuán)的氣體包層被剝離。這個(gè)劇烈的過(guò)程就是在NGC 4839后面產(chǎn)生巨大氣體尾巴的原因，它的溫度足以發(fā)出明亮的光。

彗發(fā)星團(tuán)中心區(qū)域的假彩色圖像結(jié)合了斯隆數(shù)字巡天(顏色編碼為藍(lán)色)的紅外和可見光觀測(cè)結(jié)果，以及美國(guó)宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)紅外視圖(分別為紅色和綠色) 。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/ JPL加州理工學(xué)院/ L .詹金斯(GSFC))
尾巴的亮度足夠長(zhǎng) ，可以延伸到太陽(yáng)和離我們太陽(yáng)系最近的恒星之間，然后再延伸幾十萬(wàn)次，這給天文學(xué)家提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)研究這種事件中的物理現(xiàn)象。這是在尾部與彗發(fā)星團(tuán)巨大的氣體庫(kù)混合并冷卻到太暗而看不見之前。
天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究了NGC 4839前面的氣體，發(fā)現(xiàn)了沖擊波，這些沖擊波表明該星系集團(tuán)正以每小時(shí)約300萬(wàn)英里(480萬(wàn)公里/小時(shí))的速度向彗發(fā)星團(tuán)移動(dòng) ，約為音速的4000倍。
科學(xué)家們還檢查了氣體尾部的湍流水平，這表明NGC 4839的熱傳導(dǎo)很低。在觀察尾部時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氣體一側(cè)的結(jié)構(gòu)稱為開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性。這些不穩(wěn)定性通常是由相鄰層以不同速度移動(dòng)的氣體或流體引起的，在這種情況下，表明尾部存在弱磁場(chǎng)或低粘度水平，這是衡量流體如何阻止流動(dòng)的一種方法(因此水的粘度比糖蜜低) 。
該團(tuán)隊(duì)的研究由阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校的斯蒂芬·沃克于周二(6月6日)在新墨西哥州阿爾伯克基舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第242次會(huì)議上發(fā)表。
開源研究資源庫(kù)ArXiv上發(fā)表的一篇論文也詳細(xì)介紹了這些發(fā)現(xiàn) 。