通过星系团、碰撞合体维持中心的高温或用新天文卫星进行观测

2025.02.26

东京都立大学、高能加速器研究机构等国际研究小组宣布，通过卫星的观测捕捉到了银河集合“银河团”之间碰撞合并，至今仍在继续成长的情况。 据说中心部的气体之所以维持高温，原因被认为是这次碰撞引起的“晃动”。 利用前年发射的日美等x射线天文卫星“节奏”的高精度进行了观测。

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观测到的半人马座星系团中心的想象图。 用带蓝色的颜色表示高温气体，用红棕色表示低温气体，用白色表示银河(由JAXA提供)

在宇宙中，被不明身份的暗物质(暗物质)的重力吸引，气体聚集，形成银河。 而且银河聚集在一起形成星团，呈网眼状分布形成大规模结构。 星系团是100多个银河的集合，是宇宙中最大规模的天体。 现在也反复冲突和合并，被认为在变大，但没有掌握其直接证据。

另外，氢和氦的气体流入星团，中心部达到数千万度的高温，但由于放出了x射线，因此被认为会冷却。 然而，据观测，这种气体稳定地维持着高温，其结构是个谜。

因此，研究小组于2023年12月24年1月，使用棱镜，调查了距离地球约1亿光年的“半人马座星系团”中心的气体运动。 根据对每个波长详细调查光的分光观测结果，得知气体以每秒130310公里的速度向跟前，也就是地球的方向移动。 另外，将观测结果与模拟比较后，可以理解为周围的小星系团与该星系团碰撞、合并的冲击使气体发生了晃动。 这被认为是推动气体进行搅拌，使中心部保持高温。

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受周围小星团碰撞、合并的影响，星团中心的高温气体发生动摇的概念图(由JAXA提供)

在这个星团的中心有一个超巨大的黑洞，可以预想到释放的能量加热了周围的气体。 但是，观测发现，气体并不仅限于黑洞的周边，而是全面维持着高温。

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这是藤田教授比喻的图。 据说银河团的碰撞、合体对煤气的震动，似乎搅拌了整个浴室的热水

都立大学研究生院理学研究科的藤田裕教授将此比喻为身边的现象:“只靠(浴室下面燃烧的柴火=劈柴=这样的)加热源的黑洞，热量不会均匀地传递到煤气。 像用棍子搅拌洗澡水一样，“救命”的整体运动是必要的。 我们得出结论，这是星系团的碰撞、合并。 我感觉到星团是一个动态的、活着的天体。 他说:“克里姆斯正在一个接一个地观测星系团，我们想验证一下这次捕捉到的现象是否普遍。”

高能研量子场测量系统国际据点的特任副教授佐藤浩介说:“期待通过高温气体的观测，解开星系团的形成过程，进而解开宇宙的结构形成等。”

研究小组由都立大学、高能研、宇宙航空研究开发机构( JAXA )等国内外多个机构组成。 成果刊登在英国科学杂志《自然》13日，JAXA当天发表了。

克里斯汀是2016年因运用错误而失去的“瞳”的替代机，于23年9月发射。 装备了大视野的国产CCD照相机、日美欧共同开发的分光装置，绕飞行高度约550公里。 通过适合捕捉高能活动的天体和现象的x射线，测量高温气体的成分和运动，从而弄清星团的成立和各种元素的诞生等。

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x射线天文卫星“克里斯姆”的想象图(由JAXA提供)

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