Se ha estudiado un "frente frío" gigantesco y resistente que atraviesa el cúmulo de galaxias Perseus utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este sistema meteorológico cósmico se extiende por unos dos millones de años luz y ha estado viajando durante más de 5 mil millones de años, más largo que la existencia de nuestro Sistema Solar.

Este gráfico muestra el frente frío en el cúmulo de Perseus. La imagen de arriba contiene datos de rayos X de Chandra, para regiones cercanas al centro del cúmulo, junto con datos del XMM-Newton de la ESA y el ahora desaparecido satélite alemán Roentgen (ROSAT) para regiones más lejanas. Los datos de Chandra se han procesado especialmente para iluminar el contraste de los bordes y hacer que los detalles sutiles sean más obvios.

El frente frío es la estructura vertical larga en el lado izquierdo de la imagen (mueva el cursor sobre la imagen de arriba para ver las etiquetas). Tiene unos dos millones de años luz de largo y se ha alejado del centro del cúmulo a unos 300, 000 millas por hora.

El recuadro a continuación muestra una vista de cerca del frente frío de Chandra. Esta imagen es un mapa de temperatura, donde el azul representa regiones relativamente más frías (30 millones de grados) mientras que el rojo es donde están las regiones más calientes (80 millones de grados).

El frente frío no solo ha sobrevivido durante más de un tercio de la edad del Universo, pero también se ha mantenido sorprendentemente nítido y se ha dividido en dos piezas diferentes. Los astrónomos esperaban que un frente frío tan antiguo se hubiera desdibujado o erosionado con el tiempo porque ha viajado durante miles de millones de años a través de un entorno hostil de ondas sonoras y turbulencias causadas por estallidos del enorme agujero negro en el centro de Perseo.

En lugar de, la nitidez del frente frío de Perseo sugiere que la estructura ha sido preservada por fuertes campos magnéticos que la envuelven. La comparación de los datos de rayos X de Chandra con los modelos teóricos también les da a los científicos una indicación de la fuerza del campo magnético del frente frío por primera vez.

Mientras que los frentes fríos en las atmósferas de la Tierra son impulsados ​​por la rotación del planeta, los de las atmósferas de cúmulos de galaxias como Perseo son causados ​​por colisiones entre el cúmulo y otros cúmulos de galaxias. Estas colisiones ocurren típicamente cuando la gravedad del cúmulo principal empuja al cúmulo más pequeño hacia su núcleo central. A medida que el grupo más pequeño pasa cerca del núcleo central, la atracción gravitacional entre ambas estructuras hace que el gas del núcleo se agite como el vino arremolinado en un vaso. El chapoteo produce un patrón en espiral de frentes fríos que se mueven hacia afuera a través del gas del racimo.

Aurora Simionescu y sus colaboradores descubrieron originalmente el frente frío de Perseus en 2012 utilizando datos de ROSAT (ROentgen SATellite), Observatorio XMM-Newton de la ESA, y el satélite de rayos X Suzaku de Japón. La visión de rayos X de alta resolución de Chandra permitió realizar este trabajo más detallado en el frente frío.

Los resultados de este trabajo aparecen en un artículo que se publicará en la edición de abril de Astronomía de la naturaleza y está disponible en línea. Los autores del artículo son Stephen Walker (Goddard Space Flight Center), John ZuHone (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica), Jeremy Sanders (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre), y Andrew Fabian (Instituto de Astronomía, Cambridge, Inglaterra.)

Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.