东京都立大学等组成的国际研究团队在多个星系聚集形成的“星系团”中心区域发现了高温气体的流动。据称，这种流动是星系团在相互碰撞、融合过程中不断成长的痕迹。这有望成为解开星系团等各类天体形成与演化之谜的关键线索。
X射线天文卫星“XRISM”的概念图（供图：JAXA）
半人马座星系团中心区域想象图。蓝色区域表示高温气体流，白色表示星系，红褐色表示低温气体（供图：JAXA）
星系团高温气体运动状态示意图（供图：JAXA）
此次的研究成果于2月13日发表在英国科学杂志《自然》上。星系团是由数十到数千个星系聚集而成的宇宙中最大的天体，其直径规模约达1000万光年。星系团质量的80%以上由无法直接观测的未知暗物质构成，约15%为温度在数千万到1亿摄氏度的高温气体，剩余的百分之几则是星系。人们认为星系团是通过不断碰撞与融合而逐渐变大的。
2023年12月至2024年1月，上述国际研究团队通过国际合作开发的X射线天文卫星“XRISM”，对距离地球1亿光年的“半人马座星系团”的中心区域进行了观测。研究团队采用“光谱分析”手法，通过分析观测天体发出的光的不同波长，详细研究了高温气体的运动状况。
观测结果显示，高温气体以每秒130～310公里的速度流动。研究团队将观测结果与模拟结果对比后判断，确认高温气体的流动是由半人马座星系团与小型星系团发生碰撞、融合的影响所致。
气体的流动这一发现也为破解星系团中心区域持续保持高温状态这一谜团提供了线索。科学家此前认为，气体受星系团中心超大质量黑洞的影响而被加热，随后通过辐射冷却降温。但此次观测表明，星系团在碰撞和融合的过程中产生的气体运动，维持了中心区域的高温状态。
东京都立大学的藤田裕教授表示：“我们希望进一步研究此次观测结果在宇宙中是否具有普遍性。”X射线天文卫星“XRISM”由日本国立研究开发法人宇宙航空研究开发机构（JAXA）和美国国家航空航天局（NASA）等联合开发，于2023年9月发射升空，搭载了比以往X射线观测设备高约30倍光谱分辨率的仪器，在环绕地球运行的同时观测星系和黑洞发出的X射线。
原文：《日本经济新闻》、2025/2/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature
论文：The Bulk Motion of Gas in the Core of the Centaurus Galaxy Cluster
DOI：10.1038/s41586-024-08561-z
