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XRISM望遠鏡揭秘:星系團中心熱氣體為何“永不冷卻”?

   時間:2025-03-10 15:04 來源:ITBEAR作者:陸辰風

近日,科技新聞界傳來了一項令人矚目的天文學發現。據scitechdaily報道,XRISM項目利用其尖端X射線光譜儀,在半人馬座星系團中心首次觀測到了高溫氣體的振蕩運動,這一發現為揭示星系團的演化過程提供了重要線索。

長期以來,天文學家們一直對星系團中心的氣體高溫保持不衰的興趣。盡管這些氣體理論上應因X射線輻射而逐漸冷卻,但實際觀測結果卻顯示其溫度依然極高。XRISM的觀測結果揭示了這一謎團的關鍵所在:氣體的振蕩運動阻止了冷卻過程。這種“晃動”現象源于星系團過去的碰撞,這些碰撞持續攪動氣體,使其保持高溫狀態。

XRISM,全稱X射線成像和光譜任務,是由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)主導,并與美國宇航局(NASA)和歐洲空間局(ESA)合作的一項X射線空間望遠鏡任務。其搭載的兩臺主要儀器——Resolve和Xtend,分別負責提供高分辨率的X射線光譜數據和捕捉天體的X射線圖像。正是Resolve的高能量分辨率,使得科學家們能夠精確測量半人馬座星系團中心氣體的運動速度。

觀測結果顯示,這些高溫氣體以每秒130至310公里的速度向地球方向流動,這一運動模式與數值模擬結果高度一致,從而證實了星系團碰撞對氣體運動的長期影響。科學家們通過XRISM的觀測數據,繪制出了半人馬座星系團中心的示意圖,圖中藍色代表高溫氣體,白色代表星系,紅棕色則代表低溫氣體。這一圖像直觀地展示了星系團內部的復雜結構。

星系團作為宇宙中最大的結構之一,由數百甚至數千個星系組成,通過暗物質的引力相互束縛。XRISM的這一發現不僅揭示了星系團通過碰撞和合并增長的演化機制,還為理解宇宙大尺度結構的形成提供了關鍵線索。通過觀測和抓拍高溫氣體的動態細節,XRISM的研究標志著我們對宇宙演化認知的重大進步。

為了更直觀地展示這一發現,JAXA還發布了基于XRISM觀測得出的高溫氣體流動解釋圖。圖中顯示了星系NGC 4696位于半人馬座星系團的中心,周圍的高溫氣體在碰撞引發的振蕩運動中呈現出復雜的流動模式。這一圖像不僅令人嘆為觀止,更讓我們對宇宙的奧秘有了更深的認識。

XRISM上的Resolve還拍攝了半人馬座星系團中心區域的X射線光譜圖,與錢德拉X射線天文臺拍攝的同一區域圖像進行了對比。這一對比不僅驗證了XRISM觀測數據的準確性,更展示了其在X射線光譜研究領域的卓越能力。

 
 
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