【原】通過星系團(tuán)、碰撞合體維持中心的高溫或用新天文衛(wèi)星進(jìn)行觀測

Wsz6868 2025-02-27

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通過星系團(tuán)、碰撞合體維持中心的高溫或用新天文衛(wèi)星進(jìn)行觀測

2025.02.26

東京都立大學(xué)、高能加速器研究機(jī)構(gòu)等國際研究小組宣布，通過衛(wèi)星的觀測捕捉到了銀河集合“銀河團(tuán)”之間碰撞合并，至今仍在繼續(xù)成長的情況。據(jù)說中心部的氣體之所以維持高溫，原因被認(rèn)為是這次碰撞引起的“晃動”。利用前年發(fā)射的日美等x射線天文衛(wèi)星“節(jié)奏”的高精度進(jìn)行了觀測。

觀測到的半人馬座星系團(tuán)中心的想象圖。用帶藍(lán)色的顏色表示高溫氣體，用紅棕色表示低溫氣體，用白色表示銀河(由JAXA提供)

在宇宙中，被不明身份的暗物質(zhì)(暗物質(zhì))的重力吸引，氣體聚集，形成銀河。而且銀河聚集在一起形成星團(tuán)，呈網(wǎng)眼狀分布形成大規(guī)模結(jié)構(gòu)。星系團(tuán)是100多個(gè)銀河的集合，是宇宙中最大規(guī)模的天體。現(xiàn)在也反復(fù)沖突和合并，被認(rèn)為在變大，但沒有掌握其直接證據(jù)。

另外，氫和氦的氣體流入星團(tuán)，中心部達(dá)到數(shù)千萬度的高溫，但由于放出了x射線，因此被認(rèn)為會冷卻。然而，據(jù)觀測，這種氣體穩(wěn)定地維持著高溫，其結(jié)構(gòu)是個(gè)謎。

因此，研究小組于2023年12月24年1月，使用棱鏡，調(diào)查了距離地球約1億光年的“半人馬座星系團(tuán)”中心的氣體運(yùn)動。根據(jù)對每個(gè)波長詳細(xì)調(diào)查光的分光觀測結(jié)果，得知?dú)怏w以每秒130310公里的速度向跟前，也就是地球的方向移動。另外，將觀測結(jié)果與模擬比較后，可以理解為周圍的小星系團(tuán)與該星系團(tuán)碰撞、合并的沖擊使氣體發(fā)生了晃動。這被認(rèn)為是推動氣體進(jìn)行攪拌，使中心部保持高溫。

受周圍小星團(tuán)碰撞、合并的影響，星團(tuán)中心的高溫氣體發(fā)生動搖的概念圖(由JAXA提供)

在這個(gè)星團(tuán)的中心有一個(gè)超巨大的黑洞，可以預(yù)想到釋放的能量加熱了周圍的氣體。但是，觀測發(fā)現(xiàn)，氣體并不僅限于黑洞的周邊，而是全面維持著高溫。

這是藤田教授比喻的圖。據(jù)說銀河團(tuán)的碰撞、合體對煤氣的震動，似乎攪拌了整個(gè)浴室的熱水

都立大學(xué)研究生院理學(xué)研究科的藤田裕教授將此比喻為身邊的現(xiàn)象:“只靠(浴室下面燃燒的柴火=劈柴=這樣的)加熱源的黑洞，熱量不會均勻地傳遞到煤氣。像用棍子攪拌洗澡水一樣，“救命”的整體運(yùn)動是必要的。我們得出結(jié)論，這是星系團(tuán)的碰撞、合并。我感覺到星團(tuán)是一個(gè)動態(tài)的、活著的天體。他說:“克里姆斯正在一個(gè)接一個(gè)地觀測星系團(tuán)，我們想驗(yàn)證一下這次捕捉到的現(xiàn)象是否普遍?！?/span>

高能研量子場測量系統(tǒng)國際據(jù)點(diǎn)的特任副教授佐藤浩介說:“期待通過高溫氣體的觀測，解開星系團(tuán)的形成過程，進(jìn)而解開宇宙的結(jié)構(gòu)形成等?！?/span>

研究小組由都立大學(xué)、高能研、宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)( JAXA )等國內(nèi)外多個(gè)機(jī)構(gòu)組成。成果刊登在英國科學(xué)雜志《自然》13日，JAXA當(dāng)天發(fā)表了。

克里斯汀是2016年因運(yùn)用錯(cuò)誤而失去的“瞳”的替代機(jī)，于23年9月發(fā)射。裝備了大視野的國產(chǎn)CCD照相機(jī)、日美歐共同開發(fā)的分光裝置，繞飛行高度約550公里。通過適合捕捉高能活動的天體和現(xiàn)象的x射線，測量高溫氣體的成分和運(yùn)動，從而弄清星團(tuán)的成立和各種元素的誕生等。