宇宙攪拌機?XRISM衛星揭開星系團「冷卻之謎」
太空
05-23
天文學家可能終於破解了宇宙的長期謎題:為何星系團在持續釋放X射線能量的情況下,仍能保持驚人的高溫?日本XRISM衛星的最新觀測顯示,半人馬座星系團核心存在超熱氣體的快速漩流,這種「宇宙攪拌」效應正是阻止冷卻的關鍵機制。
由名古屋大學等機構組成的國際團隊,透過XRISM搭載的高解析度光譜儀Resolve,精確測量了距地球1.5億光年的半人馬座星系團。研究發現其核心區域存在時速高達數百萬公里的超熱氣體流,這項刊登於《自然》期刊的突破性成果,為困擾學界數十年的「冷卻流問題」提供關鍵解答。
星系團作為宇宙中最大尺度的結構,由數百個星系與暗物質暈組成。理論上,當週圍的炙熱氣體因X射線輻射而冷卻時,應在核心區域形成大量恆星。但實際觀測卻顯示,這些區域既缺乏恆星形成跡象,溫度也遠高於預期。
「我們發現星系團中的高溫氣體幾乎沒有亂流,」研究中村澤教授解釋:「這種『氣體晃動』現象就像宇宙級的攪拌棒,能將外部能量持續輸送至核心區域。」團隊透過電腦模擬證實,這種運動模式源自星系團成長過程中的合併事件。
這項發現不僅解決了天體物理學的基礎難題,更開啟了研究宇宙大尺度結構演化的新視窗。正如中村教授強調:「高精度光譜分析將幫助我們更深入理解宇宙結構的形成歷程,這對探索星系演化具有革命性意義。」
參考文獻:XRISM合作團隊,《半人馬座星系團核心氣體整體運動》,2025年2月12日刊載於《自然》期刊。DOI: 10.1038/s41586-024-08561-z
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