Японські астрономи першими у світі розгадали таємницю гарячих скупчень галактик

Астрономи вперше отримали переконливі свідчення того, що саме утримує галактичні скупчення гарячими, попри постійні втрати енергії через рентгенівське випромінювання. Завдяки японському супутнику XRISM дослідники виявили швидкий потік перегрітого газу в скупченні Центавра, який, видається, перерозподіляє тепло в межах гігантського космічного об'єкта.

Галактичні скупчення — найбільші структури у Всесвіті, що складаються з сотень галактик і гарячого газу, втягнутого гравітацією темної матерії. Теоретично, цей газ має поступово охолоджуватися, випромінюючи рентгенівські промені, що мало би призводити до формування нових зірок у центрі скупчень. Проте зіркоутворення відбувається не в тому обсязі, якого очікують науковці, а ядра скупчень залишаються гарячими.

Команда з Університету Нагої разом з іншими учасниками міжнародного проекту проаналізувала скупчення Центавра, розташоване за 150 мільйонів світлових років від Землі. Інструмент Resolve на борту XRISM дозволив точно виміряти рух і температуру гарячого газу. Результати показали чіткий рух розпеченої речовини в центрі скупчення — явище, відоме як «хитання газу» (gas sloshing), яке сприяє перерозподілу енергії й не дає газу охолонути.

За словами професора Наказави, дослідники виявили незначну турбулентність гарячого газу, але виявлений плавний потік ефективно підтримує високу температуру. Цей рух виникає після зіткнень скупчень у процесі їх зростання й виконує роль своєрідного перемішування тепла між зовнішніми та центральними зонами.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, не лише пропонує відповідь на «проблему охолодження», яка десятиліттями непокоїла астрономів, але й відкриває нові можливості для розуміння того, як еволюціонують великомасштабні структури у Всесвіті. Високоточна спектроскопія, за словами вчених, стане ключем до вивчення енергетичних процесів у галактичних скупченнях і поза ними.