Космический миксер: ученые разгадали тайну горячих ядер галактических скоплений

Ученые из международной коллаборации XRISM сделали важное открытие, которое помогает понять, как устроена наша Вселенная. Они изучали скопление галактик Центавра, а точнее — его ядро, где находится галактика NGC 4696.

С помощью нового спутника XRISM, запущенного в 2023 году, они смогли увидеть, как горячий газ внутри скопления движется с огромной скоростью — от 130 до 310 километров в секунду. Это как если бы газ «перемешивался» внутри скопления, создавая завихрения.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Раньше астрономы предполагали, что такие движения газа могут быть связаны с столкновениями галактических скоплений. Но доказательств не было. Теперь, благодаря данным XRISM, ученые смогли сравнить наблюдения с компьютерными моделями и подтвердить: да, столкновения действительно вызывают такие «завихрения». Это первое прямое доказательство того, как галактические скопления взаимодействуют друг с другом.

Но это еще не все. Ученые давно ломали голову над одной загадкой: почему газ в ядрах скоплений остается горячим? Ведь по всем расчетам, он должен остывать из-за того, что излучает энергию в виде рентгеновских лучей. Новое открытие дает ответ: газ «перемешивается», и энергия распределяется так, что он не успевает остыть. Это как если бы вы постоянно помешивали горячий суп — он дольше остается теплым.

Профессор Ютака Фудзита из Токийского столичного университета, который руководил исследованием, говорит:

Мы впервые увидели, как газ движется внутри скопления. Это как заглянуть внутрь огромного космического котла.

Его коллега, доцент Косуке Сато, добавляет:

Теперь мы лучше понимаем, как галактические скопления растут и меняются со временем.

Это открытие стало возможным благодаря уникальному прибору на борту спутника XRISM — спектрометру Resolve. Он настолько точный, что может измерять скорость газа с невероятной детализацией. Ученые надеются, что за оставшиеся годы миссии XRISM они смогут сделать еще больше открытий.

Что такое галактическое скопление

Представьте себе огромный «город» в космосе, где вместо домов — галактики. Галактическое скопление — это как раз такой „город“. Оно состоит из сотен или даже тысяч галактик, которые связаны между собой силой гравитации. Это одни из самых больших структур во Вселенной.

Характеристики галактических скоплений:

• Галактики: В скоплении может быть от нескольких десятков до тысяч галактик. Они бывают разных типов: спиральные (как наш Млечный Путь), эллиптические и неправильные.
• Горячий газ: Между галактиками в скоплении находится очень горячий газ, который называется внутрикластерной средой (ICM). Этот газ настолько горячий, что излучает рентгеновские лучи.
• Темная материя: Большая часть массы скопления состоит из темной материи — невидимой субстанции, которая не излучает свет, но оказывает гравитационное воздействие на видимую материю.
• Гравитация: Галактики в скоплении удерживаются вместе силой гравитации. Это как огромный космический «магнит», который не дает галактикам разлететься.
• Размеры: Галактические скопления огромны. Они могут простираться на миллионы световых лет. Для сравнения, наш Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет.
• Эволюция: Скопления галактик растут и меняются со временем. Они могут сталкиваться и сливаться с другими скоплениями, что приводит к образованию еще более крупных структур.
• Рентгеновское излучение: Горячий газ в скоплении излучает рентгеновские лучи, что позволяет астрономам изучать скопления с помощью рентгеновских телескопов.
• Космические «лаборатории»: Скопления галактик — это уникальные места для изучения различных физических процессов, таких как гравитация, темная материя и поведение газа при экстремальных температурах.

Скопление Центавра, которое изучали ученые XRISM, содержит сотни галактик и огромное количество горячего газа. Оно находится на расстоянии около 170 миллионов световых лет от Земли.

Галактические скопления — это не просто скопления галактик, это целые космические «мегаполисы», где происходят сложные и увлекательные процессы, помогающие нам лучше понять Вселенную.

Ранее ученые обнаружили новые объекты в центре Млечного пути.

Иллюстрация: нейросеть.

08.03.2025