天文学家等待多年才能获得来自遥远星系团的这种X射线数据，但它的寿命很短。日本的Hitomi航天器于2月17日发射进入地球轨道，其仪器运行良好，让研究人员体验了有史以来最灵敏的X射线探测器的测量结果。然而，仅仅一个多月后，科学家就完全失去了与该航天器的联系，该航天器在一系列错误导致其推进器向错误方向喷射后失控旋转。
然而，最初数据的短暂体验足以提供一个令人惊讶的画面，说明黑洞如何限制星系的生长，研究人员在本周发表在《自然》杂志上的一篇论文中报告说。“数据非常精美，”Hitomi团队成员、安大略省滑铁卢大学的天体物理学家布莱恩·麦克纳马拉说。“我们对我们得到的结果感到非常满意，但我们对我们没有得到的结果以及可能发生的事情感到非常难过。”
Hitomi是第三次尝试在太空飞行“微量热计”，这是一种被冷却到接近绝对零度的仪器，可以读取其接收到的每个入射X射线光子的精确能量。这提供了对其观测的广阔视野中发出的各种光波长的高分辨率测量结果。Hitomi的微量热计实际上比前两个表现更好，日本宇宙航空研究开发机构的ASTRO-E卫星携带了一个，但该航天器在2000年发射过程中爆炸。2005年，日本的朱雀卫星升空，但其微量热计被冷却系统的泄漏损坏。Hitomi的仪器主要在美国宇航局马里兰州戈达德太空飞行中心制造，至少返回了一些数据，尽管只有几天的数据。“这是第三次了，这太令人沮丧了，”加州大学尔湾分校的天体物理学家大卫·布特说，他没有参与这项任务，但一直在等待来自X射线微量热计的数据。“但是，尽管发生了所有问题，我认为他们用他们拥有的东西做得相当不错。它提供了一种测量方法，这种测量方法到目前为止是不可能实现的。”
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在航天器的调试阶段，它被指向其主要目标之一：距离约2.4亿光年的巨型星系团英仙座。通过可见光观察，星系团中的数百个星系彼此清晰分离，但通过Hitomi的X射线观察，这些星系模糊在一起，揭示了渗透并笼罩整个星系团的巨大气体云。天文学家长期以来一直想知道这种气体是如何受到认为存在于英仙座所有星系中心的超大质量黑洞的影响的。根据一种理论，当质量以等离子气泡的形式落入这些黑洞时，喷射出的能量会搅动气体中的湍流。相反，Hitomi发现气体相对平静。然而，它非常热。来自黑洞的能量不是搅动气体，而是加热了气体。“令人非常惊讶的是，在像英仙座星系团这样高度活跃的星系团系统中，气体中的湍流压力支持如此之少，”加州大学尔湾分校的天体物理学家凯沃尔克·阿巴扎吉安说，他没有参与这项任务。他称结果“具有开创性和非常令人兴奋”。
这种加热可能会严重抑制气体中可能发生的任何恒星形成。为了形成恒星，气体需要相对较冷，介于10到30开尔文之间。Hitomi观测到的气体温度在1000万到1亿开尔文之间。基本上，这种超强气体的原子移动速度太快，以至于引力无法将它们拉入并诞生恒星。新的发现“意味着超大质量黑洞正在非常有效地控制星系的生长速度，”麦克纳马拉说。“这是一个根本性的见解，因为这是一种可能控制宇宙中很大一部分星系生长的机制。从这个意义上说，它非常令人兴奋。”
在这个星系团的中心，湍流如此之低，对于像布特这样有兴趣研究星系团中暗物质的科学家来说也是一个好消息。大多数科学家认为，高湍流会影响使用对星系团中心气体的X射线观测来推断那里质量分布的尝试的准确性。“这种测量表明您不必担心那些随机的湍流贡献。它们很小，”布特说。“这很重要，因为内部质量晕可以告诉你很多关于暗物质的特性以及这些星系团的形成。”
这一发现激发了天文学家对更多数据的渴望，这可能需要一段时间才能实现。“这是一个非常有希望和令人兴奋的结果，”布特说。“它说，‘天哪，我们真的需要这种类型的仪器才能尽快获得数据。’”下一个在太空飞行微量热计的计划涉及欧洲航天局的雅典娜任务，该任务预计要到2028年才会发射。一些天文学家希望Hitomi的短暂成功可能会激励日本及其合作伙伴建造一个替代品，但即使是仿制任务也会非常昂贵，特别是考虑到需要额外的努力来防止导致第一次任务失败的故障。“社区希望我们可能会进行某种重新飞行，主要涉及微量热计，”麦克纳马拉说。“我们抱有希望，但只是谨慎地抱有希望。它确实证明了这种仪器的强大功能，以及未来将其送入太空的必要性。”