Uma gigantesca e resiliente “frente fria” que atravessa o aglomerado de galáxias Perseus foi estudada usando dados do Chandra X-ray Observatory da NASA. Este sistema climático cósmico abrange cerca de dois milhões de anos-luz e tem viajado por mais de 5 bilhões de anos, mais do que a existência do nosso Sistema Solar. O painel principal da imagem contém dados de raios-X do Chandra, para regiões próximas ao centro do cluster, juntamente com dados do XMM-Newton da ESA e do já extinto satélite Roentgen alemão (ROSAT) para regiões mais distantes.
Os dados do Chandra foram especialmente processados para clarear o contraste das bordas para tornar os detalhes sutis mais óbvios. A frente fria é a estrutura vertical longa no lado esquerdo da imagem. Tem cerca de dois milhões de anos-luz de comprimento e viajou para longe do centro do aglomerado a cerca de 300.000 milhas por hora.
A inserção mostra uma visão em close da frente fria do Chandra. Esta imagem é um mapa de temperatura, onde o azul representa regiões relativamente mais frias (30 milhões de graus), enquanto o vermelho as regiões mais quentes (80 milhões de graus). A frente fria não só sobreviveu por mais de um terço da idade do Universo, mas também permaneceu surpreendentemente nítida e dividida em duas partes diferentes.
Os astrônomos esperavam que uma frente fria tão antiga tivesse sido desfocada ou gasta ao longo do tempo, porque viajou durante milhares de milhões de anos através de um ambiente hostil de ondas sonoras e turbulência causada por explosões do enorme buraco negro no centro de Perseu.
Em vez disso, a nitidez da frente fria de Perseu sugere que a estrutura foi preservada por fortes campos magnéticos que estão envolvidos em torno dela. A comparação dos dados do raio X do Chandra com os modelos teóricos também dá aos cientistas uma indicação da força do campo magnético da frente fria pela primeira vez. Enquanto frentes frias nas atmosferas da Terra são dirigidas pela rotação do planeta, aquelas nas atmosferas de aglomerados de galáxias como Perseus são causadas por colisões entre aglomerados de galáxias.
Essas colisões geralmente ocorrem quando a gravidade do aglomerado principal puxa o aglomerado menor para dentro em direção ao seu núcleo central. À medida que o aglomerado menor faz uma passagem perto do núcleo central, a atração gravitacional entre as duas estruturas faz com que o gás no núcleo espalhe ao redor, como vinho rodado em copo.
Produzindo um padrão espiral de frentes frias movendo-se para fora através do gás do aglomerado. Os pesquisadores descobriram originalmente a Frente Fria de Perseus em 2012 usando dados do ROSAT (o satélite ROentgen), o Observatório XMM-Newton da ESA e o satélite de raios X Suzaku do Japão. A visão de raios X de alta resolução do Chandra permitiu que este trabalho mais detalhado sobre a frente fria fosse realizado.
Os resultados deste trabalho aparecem em um artigo que será publicado na edição de abril da Nature Astronomy e está disponível online . Os autores do artigo são Stephen Walker (Centro de Vôo Espacial Goddard), John ZuHone (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica), Jeremy Sanders (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre) e Andrew Fabian (Instituto de Astronomia, Cambridge, Inglaterra).
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