銀河団の衝突で4000万度のガスが4億度に加熱される現場をとらえた!

数百〜数千もの銀河の集団を銀河団といいます。銀河団には銀河のほか、高温ガスやダークマター(暗黒物質)も存在しています。上の画像は、くじら座の方向、40億光年の距離にある「HSC J023336-053022(XLSSC 105)」という銀河団をとらえたものです。可視光、X線、電波を用いた多波長観測から、銀河団どうしの衝突によって周囲のガスが4億度もの超高温に加熱されているようすが明らかになりました。

背景に映るオレンジ色の多くの銀河は、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラHyper Suprime-Cam(HSC)で得られた可視光画像です。

青はダークマターの分布を示しています。ダークマターは光などの電磁波では観測することができませんが、周囲に重力を及ぼす正体不明の物質です。ダークマターの重力は、遠方からくる光の経路を少しだけ曲げるため、銀河の形がわずかにゆがみます。銀河の形を精密に測定することで、電磁波では見えないダークマターの分布を知ることができるのです。HSC J023336-053022のダークマターは二つの塊に分かれており、大規模な衝突が起きていることが分かります。

緑はESA(ヨーロッパ宇宙機関)のXMM-ニュートン衛星によるX線をとらえたもので、銀河団にある高温ガスを示しています。アメリカにあるグリーンバンク100m電波望遠鏡(GBT)では、X線でとらえた高温ガスと、X線では見えない希薄な超高温ガスの両方を調べることができます(赤)。

研究チームはGBTとXMM-ニュートンのデータを合わせることで、超高温ガスの空間分布を調べることに成功しました。その結果、銀河団どうしの衝突により、約4000万度の高温ガスが4億度にまで加熱されていることを突き止めました。これは冒頭の画像で、二つのダークマターの塊の周辺でガスの色が緑から赤へと色合いを変えながら変化しているようすとして示されています。

Image Credit: GBT/NSF/NAOJ/HSC-SSP/ESA/XMM-Newton/XXL survey consortium

(参照)すばる望遠鏡

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