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明治大学理工学部物理学科の佐藤寿紀専任講師らの研究グループは、開発に参加しているX線分光撮像衛星（クリズム；X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission）によるケンタウルス銀河団の観測によって、銀河団中心部の高温ガスの速度構造を世界で初めて捉えました。本研究成果は、科学雑誌『Nature』オンライン版（2月13日付）に掲载されます。

?齿搁滨厂惭の优れた分光能力により、ケンタウルス座银河団の中心部に高速で动く高温ガスの流れの存在を世界で初めて発见した。

? 観測された高温ガスの運動は銀河団が成長過程で経験した衝突合体の痕跡を直接的に示すものである。

? 銀河団中心部の高温ガスの速度構造の直接観測は、数十年来の謎であった銀河団中心部の加熱機構の解明にも繋がる。

私たちが暮らす宇宙は物質同士の間に働く重力等の影響を受けて、絶えず成長し続けています。星の集まりである「銀河」も、銀河の集まりである「銀河団」も暗黒物質（ダークマター）の重力によって形成されます。銀河団内では暗黒物質の強い重力に閉じ込められたガスが摂氏数千万度と非常に高温になりX線を放射しています。銀河団は衝突?合体を繰り返し現在も成長を続けていると考えられていますが、今回初めて、その直接的証拠を、XRISM により銀河団中心部を観測することで明らかにしました。銀河団の中心部はX線で非常に明るいため、その X 線放射によりエネルギーを放出してガスの温度が下がる（放射冷却現象）はずですが、温度が高く維持されていることが謎となっていました。この温度保持機構の解明の手がかりがガスの速度構造と考えられていましたが、観測装置の精度不足のため、これまで解明に至りませんでした。今回XRISM 国際共同研究グループ（XRISM Collaboration、以下 「研究グループ」という。）は、この高温ガスの速度構造を測定し、それが銀河団同士の衝突? 合体の際に引き起こされる高温ガスの揺れるような動きに対応することを明らかにしました。 そしてこの「揺れ」によって高温ガスが攪拌され、銀河団中心部の温度が適切に保たれていることがわかりました。今回の高精度観測による高温ガスの速度に関する新事実の発見により、銀河団だけでなく宇宙に存在する様々な天体の形成と進化の理解が大きく前進するものと期待されます。

図1：ケンタウルス座银河団中心部の想像図。青みがかった色で高温ガスの流れを示している。白で示したのは银河、赤茶色は低温のガスを示す。?闯础齿础

宇宙はビックバンで诞生して以来、どのようにして现在のような姿になったのでしょうか。

私たちが暮らす宇宙には、太阳と惑星の集まりである太阳系や、星の集まりである银河系のような天体の「群れ」が无数に存在します。このような群れは、宇宙が生まれたときから存在したわけではなく、物质同士の间に働く重力等の影响を受けて、徐々に成长してきました。その途中には、天体同士の衝突や合体のような、激しいイベントが何度も起こったと考えられます。

このような成长を経て作られた宇宙最大规模の天体が、银河の集まりである「银河団」で、そこ含まれる暗黒物质（ダークマター）と呼ばれる未知の物质による巨大な重力によって形成されたと考えられています。また、银河団には、宇宙诞生直后の大イベントである「ビッグバン元素合成」によって作られた水素やヘリウムのガスも流れ込みます。このガスは、银河団への落下の衝撃で数千万度の高温ガスとなり、Ｘ线で辉きます。一つの银河団に含まれるガスの质量は、银河（星）の総质量よりもはるかに大きいため、银河団の力学的进化を知る上で、高温ガスのＸ线観测が欠かせません。

この高温ガスは、银河団の中心部では、何らかの加热机构がなければ、やがて齿线放射に伴う放射冷却によって冷えていくことが予想されます。しかし、これまでの観测から、その予想に反してガスが高温状态を维持し続けていることが明らかになっていました。そのため、银河団の高温ガスの温度维持机构を解明することが、宇宙进化史の研究における重要课题の一つに位置づけられてきました。