星系继续深潜留下炽热的尾巴

天文学家已经证实这是已知最长的星系团尾巴，并用它来更好地理解星系团——宇宙中一些最大的结构——是如何增长到巨大的尺寸的。

天文学家在星系群NGC4839上训练了NASA的钱德拉X射线天文台。星系群是大约50个或更少受引力束缚的星系的集合。星系团更大，可以包含成百上千个单独的星系。

星系团和星系群都被大量的热气体包裹着，最好使用X射线进行研究。这些过热的气体池虽然极其稀薄且弥漫，但代表了星系群或星系团质量的很大一部分，对于理解这些系统至关重要。

NGC4839位于后发星系团的边缘附近，后发星系团是宇宙中已知最大的星系团之一，距地球约3.4亿光年。当NGC4839向后发座星团的中心移动时，星系群中的热气体因与星团中的气体碰撞而被剥离。这导致在这组星系后面形成一条尾巴。

右边的插图是正方形勾勒出的区域的钱德拉图像(紫色)。NGC4839尾部的头部位于钱德拉图像的左侧，包含该星系群中最亮的星系和最稠密的气体。尾巴向右拖。(钱德拉图像已经旋转，因此北方在垂直线左侧约30度。)

来自后发座星团外部区域(NGC4839正在穿过)的热气体的X射线太微弱，无法在此处显示的XMM图像中看到，但在仅XMM的补充图像中突出显示。

这张描绘包含多个星系的区域的图像马赛克显示了未获得数据的单个图像之间的间隙，以及X射线点源被移除的黑洞。

事实上，这条尾巴有150万光年长，是太阳与最近恒星之间距离的数十万倍，是迄今为止拖在星系团后面的最长尾巴。

尾部当前的亮度为天文学家提供了一个特殊的机会，可以在尾部气体与星团中的热气体混合并变得太暗而无法研究之前研究尾部气体的物理特性。NGC4839尾部的气体最终将与后发星团中已经存在的大量热气体合并。

利用钱德拉数据分析星系团前方的气体，研究人员发现了一种冲击波——类似于超音速喷气机的音爆——表明NGC4839正以每小时约300万英里的速度穿过星系团。冲击波的位置在图像的标记版本中突出显示。

他们还研究了尾气中的湍流量。对于一个熟悉的类比，湍流描述了我们大气中不规则的空气运动，这会导致飞机颠簸。他们发现了轻微的湍流，这意味着NGC4839中的热传导很低。

该团队还看到了尾巴一侧称为Kelvin-Helmholtz不稳定性的特殊结构的可能证据。科学家们在太空和地球的各种环境中发现了这些结构，包括云的形状。它们是由相邻层移动的气体或流体的速度差异引起的。

NGC4839中存在的开尔文-亥姆霍兹不稳定性表明尾部的气体具有弱磁场或低粘度。(例如，水的粘性低​​于蜂蜜。)

开尔文-亥姆霍兹不稳定性的位置在带标签的钱德拉图像和经过处理以强调图像中边缘更锐利的区域的钱德拉图像版本中给出。

研究人员查看了NGC4839的早期观测结果，估计它的尾巴至少有100万光年长。新的钱德拉数据揭示了保持着150万光年长度的新纪录。(落入星系团的其他三组星系的尾部长度在80万到100万光年之间。)