由可見(jiàn)光、紫外、X射線波段拍攝的“鳳凰”超星團(tuán)
微波、可見(jiàn)光以及紫外線波段疊加下呈現(xiàn)出“鳳凰”超星團(tuán)的外觀
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常不同尋常的星系群，是目前發(fā)現(xiàn)的宇宙中最大的天體集群之一，打破了若干個(gè)宇宙天體觀測(cè)記錄。該超級(jí)星系集群被稱為“鳳凰超星團(tuán)”，由隸屬于美國(guó)國(guó)家航空航天局的錢德拉X射線空間望遠(yuǎn)鏡、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)南極望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)陣列以及其它八座世界級(jí)的天文臺(tái)聯(lián)合觀測(cè)，“鳳凰超星團(tuán)”的出現(xiàn)使得天文學(xué)家們需要重新思考宇宙中的龐大天體結(jié)構(gòu)，以及星系群中星系的演化過(guò)程。
在“鳳凰超星團(tuán)”中，科學(xué)家們觀測(cè)到了最快的恒星形成速率，龐大的恒星形成區(qū)在錢德拉X射線空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)下一目了然，而且觀測(cè)數(shù)據(jù)還顯示了星系團(tuán)中炙熱氣體的冷卻速率是有史以來(lái)最快的?！傍P凰超星團(tuán)”位于鳳凰星座，距離地球大約57億光年。
根據(jù)麻省理工學(xué)院的Kavli研究所天體物理學(xué)和空間研究科學(xué)家邁克爾·麥克唐納（Michael McDonald）介紹：“鳳凰是一個(gè)很好的比喻手法來(lái)描述這個(gè)宇宙中超級(jí)龐然大物，雖然大多數(shù)星系團(tuán)中心的恒星集群似乎已經(jīng)處于休眠的狀態(tài)，但鳳凰超級(jí)星團(tuán)的中央星系看上去已經(jīng)復(fù)蘇，開(kāi)刷了新一輪的恒星形成過(guò)程?！边@項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)已經(jīng)刊登在8月16日的《自然》期刊上。就像其他星系團(tuán)那樣，鳳凰超級(jí)星團(tuán)中包含著大量的炙熱氣體，而且比起正常的星系團(tuán)擁有更多的星際物質(zhì)，只有錢德拉X射線空間望遠(yuǎn)鏡才可以看到該超級(jí)星系群中的的所有活動(dòng)。
然而，大多數(shù)的星系團(tuán)在形成之后的數(shù)十億年，就很少有新的恒星集群開(kāi)始出現(xiàn)，天文學(xué)家們認(rèn)為這是因?yàn)橹饾u演化發(fā)展出的黑洞開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)，阻止了可導(dǎo)致恒星形成的星際氣體的冷卻過(guò)程，使得恒星形成受阻。在著名的英仙座星系團(tuán)中，其中存在的黑洞便阻止了恒星形成的氣體演化過(guò)程，降低了恒星形成速率，尤其是在英仙座星系團(tuán)中央，黑洞釋放的噴流形成了強(qiáng)大的干擾波。
根據(jù)位于馬薩諸塞州哈佛-史密松森天體物理中心的天文學(xué)家、本項(xiàng)研究的合著科學(xué)家之一瑞安弗利（Ryan Foley）介紹：“在鳳凰超級(jí)星團(tuán)中，我們發(fā)現(xiàn)黑洞的噴射流似乎并不強(qiáng)大，不足以阻止恒星形成過(guò)程中氣體的冷卻過(guò)程?！闭怯捎邙P凰超級(jí)星團(tuán)中的黑洞噴流并不強(qiáng)大，造成了超級(jí)星團(tuán)中心恒星形成速率比英仙座星系團(tuán)的恒星形成速率快了近20倍，這一比率是目前天文觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的最高恒星形成速率的星團(tuán)之一。
在鳳凰超級(jí)星團(tuán)中狂熱的恒星形成速率和氣體冷卻過(guò)程導(dǎo)致了星系以及黑洞的質(zhì)量都在以較快的速度增加。根據(jù)另一位參與本項(xiàng)研究的科學(xué)家、芝加哥大學(xué)的宇宙物理學(xué)家布拉德福德森（Bradford Benson）介紹：“這種快速的恒星增長(zhǎng)速率并不會(huì)延續(xù)超過(guò)一億年，否則超級(jí)星系與黑洞將會(huì)比臨近宇宙空間的星系大得多?！备右俗⒛康氖?，超級(jí)鳳凰星團(tuán)極其中央星系、黑洞是目前宇宙觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的最大質(zhì)量同類天體。
由于星系團(tuán)龐大的體積對(duì)研究宇宙學(xué)和星系演化具有決定性的作用，發(fā)現(xiàn)鳳凰超級(jí)星團(tuán)恒星形成集群具有極大的研究?jī)r(jià)值。劍橋大學(xué)的科學(xué)家馬丁·里斯（Martin Rees）認(rèn)為如此大規(guī)模的恒星形成區(qū)是相當(dāng)有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@提醒我們需要重新思考巨大的星系如何形成這個(gè)問(wèn)題，冷卻的熱氣體可能比以往所認(rèn)為的在恒星形成中發(fā)揮更重要的作用。
鳳凰超級(jí)星團(tuán)最初被美國(guó)國(guó)家基金會(huì)南極天文臺(tái)觀測(cè)到，接著位于智利的雙子座南站天文臺(tái)對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)觀測(cè)，為了進(jìn)一步計(jì)算鳳凰超級(jí)星團(tuán)恒星形成的速率，科學(xué)家使用了美國(guó)國(guó)家航空航天局廣域紅外空間望遠(yuǎn)鏡和星系演化探測(cè)器，以及隸屬于歐洲空間局的赫歇爾空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。
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