Uma "frente fria" gigantesca e resiliente que se lançou através do aglomerado de galáxias Perseus foi estudada usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Este sistema de clima cósmico se estende por cerca de dois milhões de anos-luz e tem viajado por mais de 5 bilhões de anos, mais do que a existência de nosso Sistema Solar.

Este gráfico mostra a frente fria no agrupamento Perseus. A imagem acima contém dados de raios-X do Chandra - para regiões próximas ao centro do cluster - junto com dados do XMM-Newton da ESA e do agora extinto satélite German Roentgen (ROSAT) para regiões mais distantes. Os dados do Chandra foram especialmente processados ​​para iluminar o contraste das bordas e tornar os detalhes sutis mais óbvios.

A frente fria é a longa estrutura vertical no lado esquerdo da imagem (passe o mouse sobre a imagem acima para visualizar os rótulos). Tem cerca de dois milhões de anos-luz de comprimento e se afastou do centro do aglomerado a cerca de 300, 000 milhas por hora.

A inserção abaixo mostra uma visão de perto da frente fria de Chandra. Esta imagem é um mapa de temperatura, onde o azul representa regiões relativamente mais frias (30 milhões de graus), enquanto o vermelho é onde estão as regiões mais quentes (80 milhões de graus).

A frente fria não apenas sobreviveu por mais de um terço da idade do Universo, mas também permaneceu surpreendentemente afiado e dividido em duas partes diferentes. Os astrônomos esperavam que uma frente fria tão antiga tivesse sido borrada ou erodida com o tempo, porque ela viajou por bilhões de anos através de um ambiente hostil de ondas sonoras e turbulência causada por explosões do enorme buraco negro no centro de Perseus.

Em vez de, a nitidez da frente fria de Perseus sugere que a estrutura foi preservada por fortes campos magnéticos que a envolvem. A comparação dos dados de raios-X do Chandra com modelos teóricos também dá aos cientistas uma indicação da força do campo magnético da frente fria pela primeira vez.

Enquanto as frentes frias na atmosfera da Terra são impulsionadas pela rotação do planeta, aqueles na atmosfera de aglomerados de galáxias como Perseus são causados ​​por colisões entre o aglomerado e outros aglomerados de galáxias. Essas colisões normalmente ocorrem quando a gravidade do aglomerado principal puxa o aglomerado menor para dentro em direção ao seu núcleo central. À medida que o cluster menor passa perto do núcleo central, a atração gravitacional entre as duas estruturas faz com que o gás no núcleo se espalhe como vinho em um copo. O sloshing produz um padrão espiral de frentes frias movendo-se para fora através do gás aglomerado.

Aurora Simionescu e colaboradores descobriram originalmente a frente fria de Perseus em 2012 usando dados do ROSAT (o ROentgen SATellite), Observatório XMM-Newton da ESA, e o satélite japonês de raios-X Suzaku. A visão de raios-X de alta resolução do Chandra permitiu que esse trabalho mais detalhado na frente fria fosse realizado.

Os resultados deste trabalho aparecem em artigo que será publicado na edição de abril da Astronomia da Natureza e está disponível online. Os autores do artigo são Stephen Walker (Goddard Space Flight Center), John ZuHone (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Jeremy Sanders (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre), e Andrew Fabian (Instituto de Astronomia, Cambridge, Inglaterra.)

Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. O Observatório Astrofísico Smithsonian em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e as operações de voo do Chandra.