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Ondas de Kelvin – Helmholtz en Perseo.

Cuando un fluido se desplaza en un medio o cuando en un mismo fluido hay flujos laminares (movimientos de láminas), se producen inestabilidades en la interfaz (superficie de separación) que dan origen a ondas.
Esas son las ondas de Kelvin – Helmholtz (K-H) y se las aprecia en el hilo de humo de un incienso, en la nubes del cielo, en el material interestelar y ahora, hasta en el material intergaláctico (pdp, Ondas de Kelvin – Helmholtz, https://paolera.wordpress.com/tag/ondas-de-kelvin-holmholtz/).

Las galaxias se reúnen en cúmulos de galaxias, el nuestro es el Grupo Local. En la constelación de Perseo, se encuentra el cúmulo de galaxias del mismo nombre. También conocido como Abell 426, está dominado por gran galaxia central NGC 1275.
Observándolo en rayos X, se pueden detectar eventos energéticos. En este caso, se encontró gas caliente intergaláctico con una gran onda en desplazamiento.
Esta onda tiene un tamaño de 200 000 años luz (AL), eso es el doble del tamaño de la Vía Láctea.

X-ray image of hot gas in Perseus galaxy cluster

Imagen de la onda en Perseo crédito de  NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.

Hace unos miles de millones de años, un pequeño cúmulo de galaxias con una masa aproximadamente un décimo de la de Perseo, pasó cerca de éste, rozándolo.
En ese paso, su gravedad “abanicó” el gas de Perseo. Esto generó una perturbación que se propagó en el material de Perseo desde el centro en forma espiral. Al expandirse lo suficiente, formó la onda observada que sería la onda de K-H más grande hasta ahora (abril 2017) encontrada.

También de observan burbujas alimentadas por la radiación proveniente de las vecindades muy cercanas al agujero negro supermasivo de NGC 1275 y cavidades familiarmente llamadas bahías. Estas últimas, también fueron observadas en el material intergaláctico en otros cúmulos.

bahias

Imagen de bahías en Perseo, Centaurus y Abell 1795 publucada en el trabajo de S. A. Walker et al.

Allí, los frentes fríos ven aumentada su temperatura y bruscamente disminuida su densidad, todo bajo ciertas condiciones del campo magnético de la región.

Actualización del 8/may./2017 a las 20:00 HOA (GMT -3).
Estas bahías deberían tener su cavidad hacia adentro y no hacia afuera.
Sucede que el patrón en espiral muestra ondulaciones por las ondas de K-H y eso crea las bahías observdas.

Referencia:

Fuente:

  • Mon. Not. R. Astron. Soc. 000, 000–000 (0000) Printed 2 May 2017, Is there a giant Kelvin-Helmholtz instability in the sloshing cold front of the Perseus cluster?, S. A. Walker et al.
    https://arxiv.org/pdf/1705.00011.pdf

pdp.

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Observaciones del plasma en el centro del cúmulo de Perseo (el legado de Hitomi)

Sabemos que las galaxias forman grupos o cúmulos de ellas. La nuestra, está en lo que se conoce como Grupo Local, conviviendo con otras siendo una de las mayores junto con la espiral de Andrómeda.
En la constelación de Perseo, se encuentra un enorme cúmulo de galaxias a unos 250 millones de años luz de nosotros. En esos cúmulos, entre las galaxias, hay gas, materia en la que “navegan” las galaxias. Parte de ese gas es gas ionizado, gas de átmos partidos que recibe el nombre de plasma.
Las galaxias del cúmulo tironean gravitacionalmente de ese gas. También la acción “astrofísica” provocada por los jets de los agujeros negros supermasivos de las galaxias, colaboran a formar turbulencias en ese gas. Así es como hay fricciones que terminan calentando al gas a unos 50 millones de grados y por lo tanto termina ionizándose y emitiendo en rayos X.

Imagen de Perseo A en el centro del cúmulo del mismo nombre crédito de NASA, ESA, NRAO and L. Frattare (STScI)

En el caso del cúmulo de Perseo, el plasma en el centro del cúmulo se mueve a unos 164 Km/seg..
Esa velocidad es más baja de lo pensado teniendo en cuenta lo que sucede en el corazón del cúmulo. Seguramente se deben estar dando procesos disipativos de energía que terminan frenando el plasma en esas regiones, la pregunta es: ¿cuáles son?

El problema es que las observaciones fueron hechas por el satélite japonés Hitomi, el cual no estaba del todo calibrado cuando comenzó a girar fuera de control despesazándose.

Fuente:

pdp.