凤凰星系团的中心每年诞生750颗恒星

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凤凰星系团的中心每年诞生750颗恒星。

凤凰星系团的中心每年诞生750颗恒星。

恒星诞生率很高的星系团

胡德良 译

星系团是宇宙间的庞然大物，是几百个至几千个星系的集合体，诸多星系由引力束缚在一起。然而，星系团也是一个宇宙之谜。炽热的气体流入这些星系团的中心，结果在这一过程中冷却下来，这种环境应该能够创造一个多产的新恒星诞生地。但是，天文学家们发现的情况大都不是这样的。现在，科学家们发现了一个距离地球57亿光年的星系团，其中心活跃非凡，正在快速地形成恒星。天文学家们称，这个特别的星系团如此多产的原因是：星系团中心气体的冷却没有被中心黑洞释放的高温射流所抵消。

这个星系团叫做凤凰星系团，是宇宙中最大的星系团之一。2010年，研究人员通过南极望远镜发现了该星系团。研究人员利用苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应（S-Z效应），并借助于南极望远镜还发现了许多这样的星系团。S-Z效应使巨大的星系团在宇宙微波背景上留下印记，这种背景是宇宙大爆炸遗留下来的光线所产生的一种横贯宇宙的微弱光亮。跟所有的星系团一样，凤凰星系团是由暗物质、恒星和气体混合而成，总质量为太阳的25,000万亿倍。

迈克尔·麦克唐纳供职于剑桥市麻省理工学院的科维里天体物理与太空研究所，在凤凰星系团刚一被发现之时，他领导的一组天文学家就给予关注。起初，麦克唐纳及同事利用基于太空的钱德拉望远镜研究了凤凰星系团，后来通过十架太空和地面望远镜拍摄的观测资料进行了进一步研究，这些望远镜在各种不同波长的状态下拍摄了该星系团。通过综合观察，研究人员得出结论：凤凰星系团的中心正在以每年诞生750颗恒星的惊人速度造就恒星。今天，他们的发现发表在《自然》杂志在线版上。

“这是一个非常奇特的大量恒星形成的事件，”麦克唐纳说，他注意到，比起第二多产的星系团，凤凰星系团的恒星诞生速度至少是其五倍。麦克唐纳及同事还发现了证据，证据表明正如他们所料，流入星系中心的气体正在快速冷却。

“宇宙中多数快速冷却的星系团恰好是恒星急速形成的活跃区，这绝不是巧合，”麦克唐纳说，“我们认为这种冷却的气体为星暴活动提供了丰富的燃料供应。”

那么，为什么天文学家们没有在其他星系团看到类似的星暴呢？麦克唐纳称，或许其中的不同在于：由于其他星系团中心的黑洞喷出的物质产生了热效应，使流入中心的气体冷却速度缓慢下来。举个例子来说：据了解，这正是英仙座星系团中发生的情况。

哈佛大学的天体物理学家阿维·罗卜说：“发现凤凰星系团的恒星快速形成是具有重大意义的。”罗卜没有参与这项研究。“该发现提供了首个实例，证明了该星系团中的气体的确正在冷却，”他说，“相当一大部分冷气体正在变成恒星。”

罗卜称，对于该发现有一个可能的解释：“我们正在看到的是星系团演化过程中的一个短暂阶段，该阶段正好处于中心的大型黑洞开始外喷物质之前。如果这个阶段是短暂的，我们只能在星系团所有快照图片的一小部分图片中发现这个阶段。”