瀕死星系團「重生」前所未見的冷卻現象(圖)


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一個走向死亡的星系團,邁向重生。(圖片來源:Adobe Stock)

天文學家近期發現了一個原該走向「死亡」的古老星系團,竟然展現出前所未見的「涅槃重生」。這個奇蹟般的星系團,正是鳳凰星系團(Phoenix Cluster)。研究顯示鳳凰星系團的核心區域正在經歷劇烈的氣體冷卻過程,並持續誕生新恆星,彷彿從灰燼中重燃生命之火,這項發現顛覆了人們對老年星系團的認知。

不尋常的發現 重生的星系團

大約在15年前,天文學家透過南極望遠鏡(South Pole Telescope)發現了一個異常明亮的星系團,將其命名為鳳凰星系團。考慮到其大小和估計年齡,這個星系團的核心應該早已耗盡,屬於天文學家所稱的「紅色和死亡」星系。

所謂的紅色且已死星系,主要由年老的紅色恆星構成,而非年輕的藍色恆星。由於內部的氣體已經消耗殆盡,早已失去了年輕星系特有的恆星形成活動。然而,最新觀測結果卻顯示鳳凰星系團的核心仍然明亮,而且持續誕生恆星,這一發現讓科學家感到非常驚訝。「冷熱交替」現象

來自麻省理工學院(MIT)等機構的研究團隊透過NASA的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(JWST)進行觀測,發現該星系團的核心正在經歷前所未有的「冷熱交替」現象。觀測結果指出核心區域的氣體溫度分布極端:最熱處高達37.8萬°C,而最冷區域則接近-263.15°C(接近絕對零度)。在過去的其他星系團的核心中,科學家通常只會觀測到極熱或極冷的氣體,從未見過這種「溫暖」的氣體狀態,顯示鳳凰星系團的核心區域可能正在經歷一種獨特的氣體冷卻機制。這項發現於2月5日被刊登在《自然》科學雜誌上,並於Altmetric評分的所有研究成果中排名前5%。

那麼,鳳凰星系團為何還在孕育新恆星?在較年輕的星系中,恆星形成所需的「燃料」主要來自極冷且稠密的星際氣體雲。然而,鳳凰星系團作為一個年老的星系團,科學家一直不確定它的核心是否仍有能力進行極端氣體冷卻,以提供新恆星誕生所需的物質。透過詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡的紅外線儀器,研究團隊首次成功繪製出鳳凰星系團核心區域的「暖氣體」分布圖,證明該星系團的核心仍在進行活躍的氣體冷卻,並且能夠自行產生大量的恆星燃料。這項發現顯示,鳳凰星系團的核心氣體正經歷從高溫逐漸降溫到冷卻的過程,並在這個過程中促進恆星誕生。

該研究的主要作者、MIT卡夫利天文物理與太空研究所的物理學研究生邁克爾·里夫(Michael Reefe)表示,「我們首次完整觀察到了恆星形成過程中,氣體從高溫轉為溫暖,最後冷卻的階段。這樣的現象以前從未在任何星系中被觀測到。這種中間溫度的氣體在我們能觀測的範圍內隨處可見。」

宇宙的奧秘仍有待探索,而鳳凰星系團的「重生」故事,無疑為我們揭示了一個嶄新的可能性——即使在極限環境下,生命的種子仍能找到新的方式綻放光芒。



責任編輯:築林

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