Оркестр из сотен галактик исполняет симфонию в рентгеновском диапазоне, но до недавнего времени мы слышали только общий гул. Скопление Волос Вероники — это около тысячи галактик, погружённых в облако раскалённого газа с температурой в сто миллионов градусов. Газ этот светится в рентгене, и по его спектру можно судить о том, как он движется. Проблема в том, что обычные детекторы превращали тонкие линии излучения в размытые пятна, и отдельные «голоса» потоков сливались в один неразборчивый хор.
Новый инструмент — микрокалориметр Resolve на японском спутнике XRISM — работает как ухо, способное различить в аккорде каждую ноту. Он измеряет энергию каждого фотона с точностью до 4.5 электронвольт при энергии 6000 электронвольт. Это всё равно что услышать разницу в полтона на фоне оркестра. Когда прибор направили на центр скопления, в линии железа проступили отдельные пики: один основной, второй с лёгким смещением к красному краю, а третий — с сильным сдвигом в голубую сторону. Голубой сдвиг означает, что газ летит к нам со скоростью около 1274 километров в секунду.
Астрономы провели слепой поиск: разложили спектр на 51 возможную компоненту с шагом в 3 электронвольта и проверили, какие из них не случайны. В центре нашёлся поток, летящий к нам со скоростью около 1150 км/с, а в южной части — поток, удаляющийся со скоростью 1250 км/с. Самое интересное, что эти скорости почти совпадают со скоростями групп галактик, которые видны в оптический телескоп. Получается, что газ и галактики движутся вместе, как музыканты одной секции оркестра.
Теперь, когда мы научились различать отдельные партии в рентгеновском оркестре, можно ставить новые вопросы. Как именно энергия слияний переходит в тепло и турбулентность? Почему радиогало живёт так долго? Следующие наблюдения XRISM добавят новые голоса к этой партитуре, и, возможно, мы наконец услышим, как скопление Волос Вероники репетирует свою космическую симфонию.
Скопление Волос Вероники содержит около 1000 галактик, а его рентгеновское гало простирается на миллионы световых лет. Температура газа в ядре достигает 100 миллионов кельвинов, но плотность его так мала, что чайная ложка этого вещества весила бы меньше миллиардной доли грамма.
В романе Айзека Азимова «Сами боги» описывается передача энергии между параллельными вселенными, а в реальности скопления галактик передают энергию от гравитационного коллапса к турбулентности и магнитным полям. Идея о том, что движения невидимого газа можно прочитать по тонким линиям в спектре, перекликается с методами астрофизиков из «Задачи трёх тел» Лю Цысиня.