Среда, 21 февраля, 2024
ДомойКосмосВысвобождение космической силы: поток энергии в крупнейших ударных волнах Вселенной

Высвобождение космической силы: поток энергии в крупнейших ударных волнах Вселенной

- Advertisement -

Международная группа исследователей успешно оценила размер и скорость слияния ударной волны в сливающемся скоплении галактик, обнаружив, что выделяемая энергия составляет 2,3 × 1038 W. Это достижение стало возможным благодаря недавнему столкновению скоплений, которое облегчило сложные измерения небесных объектов. (Замысел художника.)

Группа исследователей под руководством доцента Кадзухиро Наказава из Нагойский университет/KMI и докторант Юки Омия из Высшей школы наук добились значительных успехов в понимании скоплений галактик. Сотрудничество с уважаемыми учреждениями, такими как Национальная астрономическая обсерватория Японии, Токийский научный университет, Университет Хиросимы, Университет Сайтама, ДЖАКСА Институт космонавтики и астронавтики Токийского столичного университета, Нидерландский институт космических наук и Университет Тохо успешно оценили размеры и скорость слияния новорожденной ударной волны в ближайшем сливающемся скоплении галактик CIZA J1358.9-4750. Эта попытка также позволила им измерить высвобождаемую энергию — поразительные 2,3 × 1038 W. Данные для этого исследования были получены с европейского рентгеновского астрономического спутника XMM-Newton.

Слияние галактического скопления CIZA1359

Недавно слившееся скопление галактик CIZA J1358.9-4750. Предоставлено: Нагойский университет.

Скопления галактик и их значение

Скопления галактик, известные как крупнейшие самогравитирующие объекты во Вселенной, содержат огромное количество высокотемпературного газа. Этот газ излучает яркое рентгеновское излучение, благодаря которому эти скопления становятся видимыми. Когда эти колоссальные скопления сливаются, кульминацией становится астрономическое событие непревзойденной величины, порождающее ударную волну площадью 3 миллиона квадратных световых лет.

Слияние скопления галактик CIZA1359 Интенсивность Температура

Изображения интенсивности рентгеновского излучения (слева) и температуры (справа) недавно слившегося скопления галактик CIZA1359. Предоставлено: Нагойский университет.

Комплексное измерение астрономических объектов

Как правило, в астрономии измерение глубины небесных объектов представляет собой серьезную проблему. Однако в этом исследовании команда преодолела эту трудность, воспользовавшись недавним столкновением двух скоплений. Это событие позволило сделать разумные оценки первоначальной формы скоплений. Используя эти оценки, они определили скорость фронта ударной волны, анализируя распределение температуры высокотемпературного газа. Затем они умножили это значение на длину, ширину и глубину скоплений, чтобы рассчитать количество кинетической энергии, преобразуемой в тепло, ускорение частиц и усиление магнитного поля во фронте ударной волны.

Это исследование было опубликовано в февральском номере журнала за 2023 год. Публикации Астрономического общества Японии (PASJ). В соответствующей статье Курахара и соавт. (PASJ, декабрь 2022 г.) обнаружил «синхротронное радиоизлучение» ускоренными электронами и усиленными магнитными полями вокруг фронта ударной волны. Его светимость оценивается примерно в 3,5 × 1033 Вт. Эти результаты дают нам эффективность преобразования около 10-5.

Понимание распределения эффективности преобразования поможет нам выяснить, что происходит при наибольшей ударной волне при слиянии кластеров.

Ссылка: «Взгляд XMM-Newton на ударный нагрев в кластере раннего слияния, CIZA J1358.9−4750», авторы Юки Омия, Казухиро Наказава, Кёко Мацусита, Сёго Б. Кобаяши, Нобухиро Окабе, Косуке Сато, Такаюки Тамура, Ютака Фудзита, Лии Гу, Тецу Китаема, Такуя Акахори, Кохей Курахара и Томохиро Ямагучи, 1 декабря 2022 г., Публикации Астрономического общества Японии.
DOI: 10.1093/pasj/psac087

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме