L’inverno 2017/2018 ha portato molte tempeste forti e intense. Su una scala molto più grande, gli astronomi hanno scoperto enormi “sistemi meteorologici” che si estendono per milioni di anni luce e sono più antichi del sistema solare.
I ricercatori hanno utilizzato il Chandra X-ray Observatory della NASA per studiare un fronte freddo localizzato nell’ammasso di galassie Perseo che si estende per circa 2 milioni di anni luce. Gli ammassi di galassie sono gli oggetti più grandi e massicci dell’Universo tenuti insieme dalla gravità. Tra le centinaia o addirittura migliaia di galassie in un ammasso, ci sono grandi riserve di gas surriscaldato che risplendono nella luce a raggi X.
Il fronte freddo nell’ammasso di Perseo è costituito da una fascia relativamente densa di gas con una temperatura “fredda” di circa 30 milioni di gradi che si muove attraverso il gas caldo a bassa densità con una temperatura di circa 80 milioni di gradi. L’enorme fronte freddo si è formato circa 5 miliardi di anni fa e sta viaggiando ad una velocità di circa 500.000 km/h da allora. Sorprendentemente, il fronte è rimasto sempre estremamente nitido, invece di diventare sfuocato o diffuso.
Mentre i fronti freddi nell’atmosfera terrestre sono guidati dalla rotazione del pianeta, quelli nelle atmosfere degli ammassi di galassie come Perseo sono causati dalle collisioni tra l’ammasso e altri ammassi di galassie. Queste collisioni generalmente si verificano quando la gravità dell’ammasso principale attira l’ammasso più piccolo verso il suo nucleo centrale. Se l’ammasso più piccolo si avvicina al nucleo centrale, l’attrazione gravitazionale tra le due strutture fa spargere il gas presente nel nucleo. Questo produce un modello a spirale di fronti freddi che si muovono verso l’esterno attraverso il gas dell’ammasso.
Uno degli aspetti più sorprendenti di questa nuova ricerca è che il fronte freddo di Perseo rimane nitido, anche dopo miliardi di anni. Mentre viaggia attraverso l’ammasso di galassie, il fronte freddo passa attraverso un ambiente di onde sonore e turbolenze causate dalle esplosioni del buco nero super-massiccio al centro di Perseo.
Il co-autore John ZuHone, dell’ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, ha dichiarato: “In qualche modo, nonostante questo bombardamento, il fronte freddo è rimasto intatto. Invece che essere eroso o attenuato, si è diviso in due spigoli distinti”. “Non siamo completamente sicuri di cosa renda questo fronte così resistente, ma le nostre simulazioni al computer forniscono importanti indizi. Sembra che i campi magnetici abbiano avvolto il fronte freddo, agendo quasi come uno scudo contro il bombardamento delle forze provenienti dal resto dell’ammasso”, ha dichiarato Jeremy Sanders, co-autore dell’University of Cambridge.
