Астрономи вперше безпосередньо виміряли швидкість надпотужного галактичного вітру

Встановлено, що газ, який виривається з галактики M82, рухається зі швидкістю близько 3,2 мільйона кілометрів на годину, що достатньо швидко, щоб подолати відстань між Землею та Місяцем приблизно за шість хвилин.

Про це повідомляють в Університеті штату Аризона (ASU), передають OstanniPodii.com.

У своїх результатах, опублікованих в журналі Nature, дослідники використовували дані приладу Resolve на космічному апараті XRISM, який може виявляти найменші зміни в рентгенівському випромінюванні від перегрітого газу.

«Деякі з наших ранніх моделей галактик зі спалахами зореутворення були розроблені у 1980-х роках, і нарешті ми маємо змогу перевірити їх у спосіб, який був неможливий до запуску XRISM», — каже аспірант Скайлар Грейсон зі Школи досліджень Землі та космосу ASU. «Це цікаво, бо дає можливість з’ясувати, чому модель, можливо, не відображає всього, що відбувається у реальному Всесвіті».

M82, також відома як «галактика Сигара», знаходиться на відстані 12 мільйонів світлових років від нас та утворює зорі приблизно у 10 разів швидше, ніж Чумацький Шлях.

В астрономії M82 добре відома своїм протяжним вітром, який простягається на 40 000 світлових років і виштовхує величезні кількості газу та пилу. Вчені досліджували його за допомогою багатьох місій, зокрема космічних телескопів «Чандра», «Вебб», «Габбл» та виведеного з експлуатації «Спітцера», намагаючись встановити зв’язок між зоряною активністю та великомасштабним витоком.

Дослідники особливо хочуть зрозуміти роль космічних променів. Ці високошвидкісні заряджені частинки зустрічаються у всьому космосі та прискорюються тими самими явищами, які, на думку вчених, створюють вітри, подібні до тих, що є в M82. Існує ймовірність, що вони є основним джерелом зовнішнього тиску на газ.

Завдяки високій роздільній здатності та чутливості приладу Resolve на борту XRISM команда виміряла швидкість і температуру гарячого вітру, досліджуючи рентгенівські сигнали від надгарячого заліза в центрі галактики. Причина виникнення цього вітру залишалася загадкою, але тепер XRISM продемонстрував, що газ нагрітий настільки, що здатний рухати великий потік без додаткової допомоги космічних променів.

Прилад Resolve, встановлений на космічному апараті XRISM (Місія з рентгенівської візуалізації та спектроскопії), зібрав дані, які дозволили визначити швидкість гарячого потоку в центрі галактики M82, де відбувається інтенсивне зореутворення. Діапазон енергій ліній випромінювання заліза свідчить про те, що газ рухається зі швидкістю понад 3 мільйони кілометрів на годину. Photo credit: NASA’s Goddard Space Flight Center, JAXA/NASA, XRISM Collaboration et al. 2026

Рентгенівське випромінювання вказує на те, що температура цього газу становить близько 23 мільйонів градусів за Цельсієм, що приблизно у 5000 разів гарячіше, ніж поверхня Сонця. Це інтенсивне тепло створює тиск, який виштовхує газ назовні. Вітер утворюється, коли газ переміщується з областей високого тиску в області низького тиску — це той самий основний процес, що й спричиняє вітри на Землі.

«Такі витоки є одним з найважливіших способів, якими галактики регулюють своє зростання. Нарешті вимірявши швидкість гарячого газу в M82, ми на крок наблизилися до побудови реалістичних моделей того, як зворотний зв′язок, зумовлений зореутворенням, впливає на еволюцію галактик упродовж космічного часу», — сказав професор ASU Еван Сканнапіко.

Це відкриття також порушує нові питання. Щороку центр галактики M82 випускає достатньо газу, щоб утворити сім зірок розміром із наше Сонце, але лише чотири сонячні маси потрапляють у вітер. Решта досі вважається зниклою, і дослідники ASU сподіваються з′ясувати, куди вона дівається.

Для астрономів, таких як Грейсон і Сканнапіко, це відкриття демонструє, як постійні фундаментальні наукові дослідження перетворюють давні теорії на перевірені факти.

Місія XRISM здійснюється під керівництвом Японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA) у співпраці з NASA та Європейським космічним агентством (ESA). NASA та JAXA також спільно працювали над розробкою приладу Resolve.

• Галактики