天文学：フェニックス銀河団におけるクーリングフローの直接撮像

多くの銀河団の中心部では、高温（約10⁷ K）の銀河団ガスの濃度は十分に大きくなり得て、短い時間スケールで冷却されるはずである。しかし、中心部の大質量銀河で測定される星形成率が低く、冷却ガスからの軟X線が観測されていないことから、ガスのほとんどは冷却されないことが示唆されている。これはクーリングフロー問題として知られている。最新の観測からは、ブラックホールのジェットが圧倒的大部分のガスを高温に維持していることが示唆されている。クーリングフローは、どの銀河団でも全ガス相を通じて完全にマッピングされたことがない。本論文で我々は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を用いてフェニックス銀河団を観測し、[Ne VI] λ 7.652 μmの輝線をマッピングした結果を報告する。この観測によって、10^5.5 Kのガスを大規模なスケールで探ることが可能になった。得られたデータは、銀河団ガス内の冷却ピーク、最も冷たいガス相、活発な星形成の場所と一致する広がった[Ne VI]輝線を示している。総合するとこれらの結果は、急速な冷却が最近生じ、冷却率の短時間の急上昇を引き起こしたことを示唆しており、我々は、この冷却率を年間5000～2万3000倍の太陽質量と見積もった。これらのデータは、銀河団コア内の10⁵〜10⁶ Kの温度のガスの大規模なマップを与えるものであり、ブラックホールのフィードバックが、冷却の制御だけでなく促進においても非常に重要な役割を果たしていることを浮き彫りにしている。

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