星系团由数百个星系构成,是宇宙中最大的天体结构。这些星系团对于研究宇宙大尺度结构以及理解星系(包括我们所在的银河系)如何生存、成长和演化至关重要。
星系团由巨大的暗物质晕所主导,其强大引力会吸引来自星系团外部星际空间的高温气体。在此过程中,高温气体释放出具有冷却效应的X射线。随着物质冷却,它倾向于凝结并向星系团中心坠落,进而形成恒星。虽然观测到此类恒星形成活动,但其数量远低于预期,且星系团中心温度出人意料地高,这表明存在某种抵消"冷却"效应的机制维持着温度平衡。
研究团队对距离地球约1.5亿光年的人马座星系团进行了观测。团队利用XRISM卫星搭载的软X射线光谱仪"Resolve",精确测量了星系团中心高温气体流动的详细速度。正是这种流动为其中心区域提供能量并维持高温状态。
中村教授表示:"我们发现星系团内高温气体的湍流极其微弱。阻止该星系团高温气体冷却的机制,是通过外界区域向中心输送能量的热气体普遍'搅动'来维持高温。"
研究人员通过计算机模拟,重现了星系团成长过程中发生合并后的热气体运动现象,该现象被称为"气体晃动"。
中村教授强调:"高精度光谱分析还将帮助我们更好地理解星系团大尺度结构的演化过程。这不仅深化了我们对星系团的认识,更提升了我们对宇宙整体大尺度结构形成与演化的理解。"
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2025-08-03
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