宇宙で最もリラックスした銀河団と言われることもあるエイベル 2029 の深部 X 線観測により、直径 200 万光年に及ぶ過熱ガスの巨大な渦巻きなど、太古の宇宙衝突の証拠が発見されました。
この合成画像は、チャンドラによるアベル 2029 の深部観測から得られたオリジナルの X 線画像と X 線を差し引いた X 線画像を組み合わせたものです。画像クレジット: NASA / CXC / CfA / Watson 他。 /パンスターズ/SAO/N.ウォーク/P.エドモンズ。
ボストン大学の天文学者コートニー・ワトソンらは、「銀河団は重力によって結び付けられた宇宙最大の構造物である」と述べた。
「それらは数百、さらには数千の銀河、目に見えない暗黒物質、そして銀河の間の空間を満たす大量のガスで構成されています。」
「このガスは通常、数百万度まで加熱されるため、X線光で輝きます。」
天文学者たちは、NASA のチャンドラ X 線天文台を使用して、おとめ座の約 10 億光年離れたところにある銀河団、アベル 2029 のこれまでで最も深い X 線観測を取得しました。
新しいデータは、この銀河団が約40億年前に別の小さな銀河団と激しい衝突を起こした後、まだ沈降し続けていることを明らかにした。
研究者らは、「クラスター内のガスがクラスター衝突の重力の影響で片側に落ちた際に形成された高温ガスの渦巻き形状は、ワイングラスの中でワインが動くのと似ていると考えている」と述べた。
「エイベル 2029 のスロッシング螺旋は、これまでに観測された中で最も長いものの 1 つであり、星団の中心から約 200 万光年にわたって広がっています。」
「これまで星団内で一緒に見られたことのない、過去の衝突に関する重要な証拠が他にもあり、これにより星団の衝突履歴を前例のない詳細に追跡することが可能になります。」
「例えば、衝突によって低温ガスの大きな噴流が発生した証拠が見られます。」
「衝突で残った過熱ガスの中に、超音速航空機からのソニックブームに似た衝撃波が発生する可能性もあります。」
「最後に、高温ガスには『湾』の特徴があり、これは渦巻きの外側部分と、より大きなクラスターを通過する際に小さなクラスターから除去されたガスとの間の重なりによって引き起こされる可能性があると考えられます。」
「私たちはこれが衝突の名残であると考えていますが、この構造については他の説明も可能です。」
研究チームのコンピュータシミュレーションは、小さなクラスターの質量が大きなクラスターよりも約10分の1であることを示唆した。
「スプラッシュスパイラルは、小さな星団が最初に大きな星団を通過し、ガスを横に飛ばしたときに形成された」と科学者らは述べた。
「大きい方のクラスターの重力により、もう一方のクラスターの速度が低下し、2回目の衝突に向けて後退しました。」
「これにより衝撃波が推進され、物質の後流が残り、飛沫領域が形成されました。」
「これらのさまざまな特徴を発見するために、著者らは、対称的な方法でどれだけの高温ガスがクラスターから偏向されるかを調べる特別な技術を使用しました。」
「高温ガスの大部分は対称で、ほぼ楕円形です。」
チームの結果は、 天体物理学マガジン。
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コートニー・B・ワトソン 他。 2026. A2029 の深部チャンドラ X 線観測: リラックスした強力なクールコアクラスターの合併の歴史。 APJ 996、106;土井: 10.3847/1538-4357/ae2026