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.
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».