天文学：X線天文衛星「ひとみ」が役目を終える前に観測していたペルセウス座銀河団
Nature
日本のX線天文衛星「ひとみ」が運用終了前に行った観測により、ペルセウス座銀河団に静穏な大気が存在していることが明らかになった。この観測結果を報告する論文が、今週、Natureに掲載される。なお、2016年2月に打ち上げられた「ひとみ」は、3月に地上との通信が途絶え、分解したことがわかっている。
銀河団は、通常、重力によって束縛された数十から数千個の銀河からなる宇宙で最も大質量の重力的に束縛された天体であるため、宇宙論パラメーターと宇宙物理過程に関する手がかりとなっている。この銀河団には、通常、X線を放射する高温（約107～108ケルビン）のガスが含まれているが、この高温ガスの動態については、ほとんど解明が進んでいない。
今回、Andrew Fabianたちは、「ひとみ」からのデータを用いて、ペルセウス座銀河団の核の北西域におけるX線観測について報告している。このデータからは、ペルセウス座銀河団の核には予想外に静穏な大気があり、中心核から30～60キロパーセクの領域における速度分散（ガス速度の変動を示す測定指標）が毎秒164±10 kmであることが明らかになっている。さらにFabianたちは、銀河団の核の画像全体にわたる速度勾配が毎秒150±70 kmであることも報告している。この観測結果は、銀河団の核の部分では乱流圧が低いことを暗示している。
同時掲載のElizabeth BlantonのNews & Views論文では、「『ひとみ』によるペルセウス座の観測結果は、銀河団内のガスの運動に関する重要な初めての手がかりとなったが、これ以外にも、もっと興味深い環境と詳細部分が数多く探査されずに残っている」という結論が示されている。
Measurements made by the Japanese satellite Hitomi before its demise earlier this year reveal a calmatmosphere in the cluster of galaxies in the constellation Perseus, reports a study in this week’s Nature. The satellite, which was launched in February this year, lost ground contact in March and was destroyed.
Clusters of galaxies ? typically consisting of tens to thousands of galaxies bound together by gravity ? are the most massive gravitationally bound objects in the Universe and can therefore provide insight into cosmological parameters and astrophysical processes. These clusters typically contain hot gas (about 107 to 108 kelvin) which emits X-ray radiation. However, little is known about the dynamics of the hot gas.
Andrew Fabian and colleagues, using data from Hitomi, report X-ray observations in the northwestern region of the nucleus of the Perseus galaxy cluster. The data reveal that the core of the Perseus cluster is characterized by a surprisingly quiescent atmosphere, with a velocity dispersion (a measure of the variation in gas velocity) of 164 ± 10 kilometres per second in a region 30 to 60 kiloparsecs from the central nucleus. The authors further report a gradient in velocity of 150 ± 70 kilometres per second across the image of the cluster core. These measurements imply a low level of turbulent pressure for a cluster core region.
“The Perseus observations from Hitomi have given us an important first look at the gas motions in a galaxy cluster, but many more exciting environments and details remain to be explored,” concludes Elizabeth Blanton in an accompanying News & Views article.
doi: 10.1038/nature18627
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