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摂氏4億度の超高温!多波長観測明らかになった銀河団の超高温ガスの分布| sorae宇宙のポータルサイト

▲銀河団「HSC J023336-053022」の多波長での観測結果を示した図。 青:暗黒物質の分布緑:X線による高温ガス分布赤:電波による高温・高圧のガスの分布を示す。 背景はすばる望遠鏡が撮影した写真(Credit:GBT / NSF / NAOJ / HSC-SSP / ESA / XMM-Newton / XXL survey consortium)

広島大学岡部信広氏外の研究者は、「くじら座」の方向約40億光年の銀河団「HSC J023336-053022(XLSSC 105)」を観察した結果、銀河団の衝突によって銀河のガスが摂氏4億度の超高温に加熱されている様子が明らかになっている研究成果を発表した。

数百〜数千個の銀河を含む銀河団高温の銀河団ガス暗黒物質(ダークマター)が存在しています。発表によると、銀河団ガスは銀河団同士の大規模な衝突によって摂氏数百万回超高温ガスされることが理論上予想されていたが、そのような超高温ガスを実際に観測することが最先端のX線望遠鏡でも難しかったといいます。

だから研究グループは、衝突を起こしている銀河団HSC J023336-053022に注目して、国立天文台ハワイ観測所の「すばる望遠鏡」、ESA(欧州宇宙機関)のX線観測衛星「XMM-ニュートン」米国グリーンバンク天文台の直径100mの電波望遠鏡「ロバート・バードグリーンバンク望遠鏡 “によると、可視光線、X線、電波の多波長観測を実施しました。

前述したように、銀河団の超高温ガスは、X線の波長でも把握することができにくいとされていますが、研究グループは、最新の受信機を備えたグリーンバンク天文台の電波望遠鏡による電波の波長での観測データをXMM-Newtonの観測データと結合して、X線では見えない超高温ガスの空間分布検査に成功しました。

一方、すばる望遠鏡による可視光線の観測は、重力レンズ効果(※)を利用して、暗黒物質の分布を確認することができます。 この銀河団の場合、暗黒物質は、2つの塊に分かれていて、銀河の分布それぞれの暗黒物質の塊に集中分布しており、銀河団内部で大きな衝突が起こっていることがわかるといいます。

※…光源となる遠い天体と地球の間にある他の銀河と銀河団の重力によって光源の像が歪曲されて見える現象である

研究グループによる観測データの分析結果衝突によって、約4000万度の高温ガスが4億度の超高温に加熱された事実が明らかになったされています。 衝突によるガスの加熱は先頭の画像から2つの暗黒物質の塊(青)周辺のガスが緑色から赤色に変化していく様子に示されています。

研究を率いた岡部氏は銀河団の重力レンズ効果で測定された質量とX線や電波で追加観測結果を比較して、「宇宙の構造形成をより詳しく理解したいと考えています」とコメントしています。

関連:「銀河団「衝突合体の瞬間を世界で初めて観測!宇宙の大規模構造の形成に迫る

画像クレジット:GBT / NSF / NAOJ / HSC-SSP / ESA / XMM-Newton / XXL調査コンソーシアム
出典: 国立天文台
文/松村武宏

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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