Тайна горячей плазмы в галактических кластерах раскрыта благодаря столкновению небесных тел

Коллаборация XRISM обнаружила потоки горячей плазмы в ядре скопления Центавра. Сравнивая данные измерений рентгеновского излучения спутника XRISM с численными симуляциями, ученые показали, что это является доказательством столкновения галактических кластеров.

Тайна горячей плазмы в галактических кластерах раскрыта благодаря столкновению небесных тел

Коллаборация XRISM обнаружила потоки горячей плазмы в ядре скопления Центавра. Сравнивая данные измерений рентгеновского излучения спутника XRISM с численными симуляциями, ученые показали, что это является доказательством столкновения галактических кластеров.

Астрономы давно предполагали, что огромные гравитационные силы между галактиками и галактическими кластерами, колоссальными космическими структурами, связанными темной материей, способствуют их росту через слияния и столкновения. Однако прямые доказательства этому отсутствовали.

Международная коллаборация XRISM наблюдала скопление галактик Центавра с помощью спутника XRISM, запущенного в 2023 году Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA). Спектрометр Resolve на борту спутника позволяет проводить высокоточную спектроскопию, точно определяющую скорости газа.

Изучив ядро скопления Центавра, включая центральную галактику NGC 4696, исследователи впервые обнаружили массовое движение горячей плазмы со скоростью от 130 до 310 километров в секунду относительно Земли. Они также смогли создать карту изменения скоростей в различных точках от центра.

Сравнения с симуляциями, проведенные командой под руководством профессора Ютаки Фудзиты из Токийского столичного университета и доцента Косуке Сато из Института исследования высоких энергий, показали, что эти движения соответствуют "качанию" горячей плазмы, вызванному столкновениями с другими галактическими кластерами. Это первое прямое доказательство такого качания, подтверждающее давнюю гипотезу эволюции Вселенной.

Эти новые открытия предлагают элегантное решение старой загадки астрономов — почему такая яркая рентгеновская плазма остается горячей. Теоретически, такое интенсивное излучение должно приводить к потере энергии и охлаждению плазмы, известное как радиационное охлаждение. Время, необходимое для охлаждения, короче возраста кластера, однако наблюдения показывают, что каким-то образом плазма сохраняет свою температуру.

Результаты команды теперь опубликованы в журнале Nature. Эти точные измерения стали важным шагом вперед в понимании формирования и эволюции галактических кластеров. С оставшимися годами миссии XRISM мир астрофизики ждет новых открытий о меняющейся природе Вселенной.