發現隱藏在太空深層中的新星系團

發現隱藏在太空深層中的新星系團

麻省理工學院的天文學家發現了新的不同於銀河系的,而先前的研究卻忽略了它們。他們的結果發表在三月,表明大約1%的星系團看起來是非典型的,很容易被誤認為一個明亮的星系。當研究人員發射新的新星望遠鏡時,他們必須留意這些發現,否則可能會冒險不完整地瞭解宇宙。星系團包含數百到數千個受引力約束在一起的星系。它們流過稱為團簇內部介質的氣體熱湯,其中氣體的質量大於其中所有星系中所有恆星的質量。這種熱氣在冷卻時會助長恆星形成,併發出X射線輻射,我們可以使用太空望遠鏡觀察到。

這種明亮的氣體雲在星系團周圍產生模糊的X射線光暈,使它們在由例如恆星或類星體產生的X射線的更多離散點源中脫穎而出。然而,正如麻省理工學院副教授邁克爾·麥克唐納(Michael McDonald)九年前所瞭解的那樣,一些銀河社群打破了這種模式。

2012年,麥當勞發現了一個與眾不同的星團,它像X射線的點光源一樣發光。它的中央星系擁有一個掠奪性的黑洞,該黑洞會消耗物質併發出非常明亮的X射線,從而淹沒了叢集內介質的擴散輻射。在其核心中,該星團形成恆星的速度約為大多數其他星團的500倍,使它具有年輕恆星群體的藍光,而不是衰老恆星的典型紅色調。

麥當勞談到Phoenix叢集時說:“幾十年來,我們一直在尋找這樣的系統。” 然而,它被觀測並經過了數年,被認為是一個單一的星系而不是一個星團。“它已經儲存了幾十年了,沒有人看到它。他們一直在尋找它,因為它看起來不正確。”

因此,麥當勞想知道,還有哪些其他不尋常的簇可能潛伏在檔案中,等待被發現?因此,“隱藏在視域中的星團”(CHiPS)調查誕生了。

麥當勞實驗室的研究生Taweewat Somboonpanyakul將他的整個博士學位都獻給了CHiPS調查。他首先從數十年的X射線觀察中選擇潛在的聚類候選物。他使用了來自夏威夷和新墨西哥州的地面望遠鏡的現有資料,並訪問了智利的麥哲倫望遠鏡以獲取剩餘源的新影象,尋找附近的星系以發現一個星團。在最有希望的情況下,他放大了高解析度望遠鏡,例如天基錢德拉X射線天文臺和哈勃太空望遠鏡。六年後,CHiPS調查現已結束。今天在《天體物理學雜誌》上,Somboonpanyakul發表了這項調查的累積結果,其中包括髮現了三個新的星系團。其中一個星團CHIPS1911 + 4455與迅速形成恆星的鳳凰星團相似,在一月的《天體物理學雜誌快報》上有一篇論文對此進行了描述。。這是一個令人興奮的發現,因為天文學家只知道其他幾個類似鳳凰的星團。然而,由於它具有兩個延伸臂的扭曲形狀,而所有其他快速冷卻的星團都是圓形的,因此值得進一步研究。研究人員認為,這可能與一個較小的星系團相撞了。“與我們現在知道的所有星系團相比,它是超級獨特的,” Somboonpanyakul說。

總之,CHiPS調查顯示,較舊的X射線調查漏掉了大約1%的銀河社群,因為它們看上去與典型星團不同。這可能會產生重大影響,因為天文學家正在研究星系團以瞭解宇宙如何擴充套件和發展。麥當勞解釋說:“我們需要找到所有叢集,以正確處理這些問題。” “如果要推動前沿發展,則百分之九十九的完成率還不夠。”

隨著科學家發現並研究更多這些不尋常的星系團,他們可能會更好地瞭解它們如何適應更廣泛的宇宙圖景。在這一點上,他們不知道少數幾個星團是否總是處於這種奇怪的,類似於鳳凰的狀態,或者這是否可能是所有星團在短時期內(大約2000萬年)經歷的典型階段,按照時空標準轉瞬即逝。對於天文學家來說,很難分辨出兩者之間的差異,因為他們只能獲得幾乎每個時間凍結的每個星團的單個快照。但是有了更多的資料,它們可以為控制這些銀河系鄰域的物理模型提供更好的模型。

CHiPS調查的結論與新的X射線望遠鏡eROSITA的推出相吻合,後者旨在將我們的星團目錄從幾百個增加到幾萬個。但是,除非他們改變尋找這些叢集的方式,否則他們將錯過成百上千的偏離規範的叢集。麥當勞說:“為這個新型X射線望遠鏡尋找群集的人們需要了解這項工作。” “如果您錯過百分之一的星團,那麼您對宇宙的理解程度就會受到根本性的限制。”