Астрономы решили космическую тайну: почему скопления галактик остаются горячими
Международная исследовательская группа, используя рентгеновскую обсерваторию XRISM, впервые зафиксировала движение горячего газа в центре кластера галактик Centaurus. Это открытие объясняет, почему газ в таких скоплениях остается нагретым, несмотря на то, что теоретически он должен охлаждаться. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Что обнаружили ученые?
Движение газа в кластере Centaurus — XRISM зафиксировал колебательное («выплескивающееся») движение газа со скоростью 130–310 км/с. Оно предотвращает охлаждение, поддерживая высокие температуры.
Доказательство слияний галактик — ученые увидели, что кластеры растут путем столкновений, а возникающая при этом турбулентность мешает газу остывать.
Решение давней загадки — теперь понятно, почему газ не охлаждается, несмотря на излучение рентгеновских лучей.
Представьте себе чашку горячего кофе: если его оставить в покое, он быстро остынет, но если постоянно размешивать ложкой, он будет оставать намного дольше. В случае кластеров галактик роль этой «ложки» играют гравитационные взаимодействия и слияния галактик, которые создают движение газа, перемешивают его с огромной скоростью и не дают ему остыть.
Как это связано с эволюцией Вселенной?
Космический телескоп XRISM исследует космос в рентгеновском диапазоне, что позволяет ему видеть процессы с экстремальными температурами, такие как горячий газ в кластерах галактик. Также он обладает передовым спектрометром Resolve, который в 30 раз точнее аналогичных инструментов. Он позволяет измерять движение газа с высокой точностью.
Галактики объединяются в огромные кластеры под действием гравитации. В этих скоплениях находится не только темная материя, но и перегретый газ, который составляет большую часть их массы. При столкновениях меньших скоплений горячий газ перемешивается, из-за чего он не успевает остывать.
Почему это важно?
Теперь ученые лучше понимают эволюцию Вселенной. Если кластеры остаются горячими дольше, чем ожидалось, это может повлиять на наше понимание их роста и формирования. Эти данные также помогают проверить теории о темной материи, которая играет ключевую роль в удержании галактик вместе.
Таким образом, результаты исследования объясняют, почему крупнейшие структуры во Вселенной остаются горячими и продолжают эволюционировать.