Горячий газ в группах галактик: почему он тусклее, чем положено экспресс
Кастрюля с кипящей водой стоит на плите: чем сильнее огонь, тем горячее вода и тем больше пара вырывается наружу. Примерно так же ведёт себя горячий газ в скоплениях галактик. Но в небольших группах галактик этот «пар» утекает быстрее, чем можно ожидать по температуре.
Астрономы взяли каталог из 155 групп и скоплений галактик, расстояния до которых известны с высокой точностью (красные смещения от 0,07 до 0,2). Для каждого объекта они измерили температуру газа — в среднем около 20 миллионов градусов — и его рентгеновскую светимость. Оказалось, что связь между светимостью и температурой у таких систем круче, чем предсказывает простая модель, где всё определяется только гравитацией: наклон зависимости равен 3,2 вместо ожидаемых 2.
Этот результат согласуется с идеей, что в маломассивных системах мощные вспышки сверхновых и выбросы из окрестностей сверхмассивных чёрных дыр выталкивают газ наружу. Такой «отток» охлаждает оставшийся газ и снижает его рентгеновское свечение. Для массивных скоплений, где гравитация сильнее, этот эффект слабее.
Похоже, что небольшие группы галактик — это не просто уменьшенные копии больших скоплений. Их горячий газ живёт по своим правилам: он легче ускользает, и это меняет всю картину того, как галактики обмениваются веществом с окружением.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2603.23195
Properties of the hot intracluster and intragroup medium are mostly set by the underlying gravitational potential well, although complex astrophysical processes at play during their buildup may leave a significant imprint. Observational constraints on the degree and scales of such non-gravitational processes require well-selected samples of objects and deep observations of their gas content. We aim to study the scaling relation between two global properties of the hot gas, namely its soft-band X-ray luminosity ($$L_X$$) and its temperature ($$T$$), by studying a sample of low-mass systems associated with precise redshifts, simultaneously accounting for sample selection biases and associated measurement uncertainties. This work takes as input a large catalogue of X-ray-selected galaxy clusters (X-CLASS). We perform a thorough revision of the redshifts of sources using deep photometric data from the Legacy Surveys and our own tailored spectroscopic follow-up of 52 low-redshift systems. We devise a spectroscopically complete sample of 155 low-redshift ($$0.07
Температура газа в изученных группах галактик достигает 20 миллионов градусов — это в тысячу раз горячее поверхности Солнца, но газ настолько разрежен, что не расплавил бы пролетающий зонд.