天文學家表示，一個附近的星系團正在向宇宙伸出巨大的等離子臂——這些星系觸手非常長，幾乎是銀河系寬度的五倍。
這項發現表明，動盪星系團的核心可能遠沒有科學家之前認為的那麼混亂。
天文學家利用NASA的錢德拉X射線天文臺，發現了巨大的等離子臂發出明亮的光芒，X射線從后髮座星系團的核心發出。它們可以延伸到約49萬光年長和8萬光年寬，研究人員估計這些臂的質量可達太陽質量的400億倍。
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星系團是由數百到數千個星系以及星系之間熾熱、湍流的X射線輻射氣體組成的結構。后髮座星系團是研究最充分的星系團之一，它包含1000多個星系，距離我們約3億光年。它大約有2000萬光年寬，大約是銀河系寬度的200倍。[65張令人驚歎的星系照片（圖集）]
研究主要作者，德國加興馬克斯·普朗克地外物理研究所的天文學家傑里米·桑德斯說：“它的質量約為太陽質量的1.5千萬億倍，據估計，大約是銀河系質量的1500倍。”“正是在後發座星系團中，人們發現了暗物質存在的一些最早的證據，當時弗裡茨·茲威基表明，它的質量比根據其中恆星的質量預期的要大得多。”
后髮座星系團的星系臂
這些明亮臂中最強壯的一條從后髮座星系團的中心延伸出來，指向一個名為NGC 4911的小星系亞群，距離約210萬光年。研究人員認為，這些臂是由后髮座星系團與NGC 4911合併過程中剝離的物質組成的。
星系團增長的一種方式是透過與較小的星系亞團合併。
桑德斯告訴SPACE.com：“亞團合併是因為引力導致它被更大的星系團——后髮座星系團所吸引。”“它通常會飛入星系團，加速，並穿過中心。然後，來自主星系團的引力會將其拉回星系團，形成一種軌道。這種情況會一直持續到星系團溶解到周圍環境中。”
桑德斯說，當星系團內部物質的壓力推向亞團中的物質時，“你基本上會得到一條剝離氣體的軌跡，顯示亞團加速進入並穿出主星系團中心的位置。”桑德斯說，這些臂的一個類比“可能就像在空氣中傳遞煙霧彈，在其身後留下軌跡”。他補充說，另一個類比是“飛機尾跡的想法——大部分水汽來自飛機”。
鑑於后髮座星系團和NGC 4911之間合併的估計時間，研究人員認為這些臂可能大約有3億年的歷史。這表明后髮座星系團的核心可能遠沒有之前認為的那麼湍流。
桑德斯說：“星系團應該是一個混亂的地方，星系團介質中發生著大量的湍流運動，但我們看到相對筆直、持久的流，它們保持完整數億年。”
它們是如何存在的？
研究人員認為，磁場有助於保持臂的完整性，以抵抗來自星系團的熱量，否則這些熱量可能會使結構消散。桑德斯解釋說，磁場阻止電子在星系團中向特定方向移動，從而減少熱量的流動。
未來的研究可以調查星系團形成的模擬是否可以重現這些臂。
桑德斯說：“這些結構的存在可能需要星系團內部的湍流“被星系團介質中的粘度所抑制，就像糖蜜一樣”。“粘度可能由星系團介質中的磁場產生。”
桑德斯補充說：“真正令人感興趣的是日本明年發射ASTRO-H X射線天文臺。”“這將攜帶一種新型探測器，它將首次對星系團中的氣體運動進行詳細的直接測量，並告訴我們有多少湍流。在歐洲，我們也在向ESA提議一個新的X射線天文臺，名為Athena+，我們希望它能在2028年發射。這將比ASTRO-H更進一步，製作星系團的詳細影像和光譜。”
科學家在9月20日出版的《科學》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
原文刊載於SPACE.com。
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