Горячий коктейль в сердце Персея экспресс
Гигантский котёл с кипящим супом простирается на миллионы световых лет. Это атмосфера скопления галактик Персея — облако раскалённого газа, удерживаемое гравитацией. До недавнего времени астрономы считали, что в центре этого котла газ спокойно остывает, готовясь превратиться в новые звёзды. Но новый взгляд японского телескопа XRISM показал, что всё гораздо интереснее.
Оказалось, газ в сердце Персея не похож на однородную похлёбку. Телескоп различил два отчётливых слоя. Основной, очень горячий (около 40 миллионов градусов), ведёт себя относительно тихо — его частицы движутся со скоростью около 140 км/с. Но внутри этого пара прячется второй слой, примерно вдвое холоднее (около 20 миллионов градусов). Этот газ бурлит и мечется: его скорость относительно центральной галактики достигает 200 км/с, а разброс скоростей — почти 400 км/с. В спокойном море вдруг обнаружилось стремительное подводное течение.
Что же взбалтывает этот космический коктейль? Учёные предполагают два сценария, которые могут действовать вместе. Первый — это гравитационные «водовороты» от слияния с другими галактическими скоплениями. Такие столкновения создают гигантские спиральные волны, перемешивающие газ. Второй — работа центральной чёрной дыры. Она выбрасывает мощные струи плазмы, которые, словно гигантский миксер, вспенивают окружающую среду, не давая ей равномерно остыть.
Это открытие важно, потому что объясняет давнюю загадку: почему газ в центрах многих скоплений не остывает до конца и не образует звёзды с предсказанной скоростью. Оказывается, турбулентное движение более холодного газа, разогнанное почти до скорости звука (число Маха около 0.8), действует как дополнительный источник давления, мешающий сжатию. Примерно четверть всей энергии этого газа — это энергия его хаотичного движения. Так природа, сама того не желая, ставит мощный тормоз на пути звездообразования. И в гигантском котле скопления Персей звёздное топливо так и не доходит до готовности.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.22975
We present an analysis of the temperature structure of the Perseus cluster atmosphere using XRISM Resolve observations. The average temperature rises from 3.3 keV near the nucleus of NGC 1275 to 8 keV at 10 arcmin (210 kpc), which is consistent with Chandra and XMM measurements. The velocity and velocity dispersion profiles are broadly consistent with those in arXiv:2509.04421. While the gas at altitudes beyond $$\sim60$$ kpc can be modeled as a single temperature plasma, we find evidence for more than one gas phase in the inner $$\sim60$$ kpc. The hotter gas component, traced primarily by the Fe He$$\alpha$$ line, has a velocity dispersion of $$\lesssim140$$ km s$$^{-1}$$. We detect a cooler, $$\sim1.87-2.43$$ keV, gas component with a velocity dispersion of $$\sim300-400$$ km s$$^{-1}$$ and a bulk velocity of $$\sim 21-213$$ km s$$^{-1}$$ with respect to the central galaxy. These ranges reflect large systematic uncertainties associated with modeling spatial-spectral mixing and the bright central point source. Potential low energy gain variations may add additional uncertainties. The cooler component is identified by broad wings in prominent emission lines, most notably S Ly$$\alpha$$ and Fe He$$\alpha$$. This cooler component's Mach number $$\sim0.73-0.96$$ and non-thermal pressure fraction of $$\sim22.9-33.7\%$$ are much higher than found for the hotter gas. The cooler gas may be associated with merging halos along the line of sight which formed the cool, sloshing spiral and/or cooling gas being disturbed by the radio jets and lobes.
Температура в 40 миллионов градусов — это почти втрое горячее, чем в центре нашего Солнца. Но этот газ настолько разрежен, что космический зонд пролетел бы сквозь него, даже не нагревшись.
Похожий образ «живого» и неоднородного космического газа, бурлящего вокруг чёрных дыр, часто встречается в романах Аластера Рейнольдса о вселенной «Пространства Откровения».