Jak ochłodzisz Phoenix? Nie mam na myśli mitologicznych ptaków płomienia i odrodzenia, ale raczej kosmiczny imiennik o odpowiednio ognistej naturze.
Za pomocą James Webb Space Telescope (JWST)Astronomowie mogą wreszcie mieć odpowiedź. Wykorzystali potężny instrument do zbadania ekstremalnego chłodzenia gazu w Klaster Phoenixgrupowanie galaktyk związanych grawitacją położoną około 5,8 miliarda lat świetlnych od Ziemi.
Gwiazdy mogą tworzyć się tylko wtedy, gdy gaz jest wystarczająco chłodny, aby zlecić się w zbyt gęstych plamach, dlatego naukowcy są szczególnie zainteresowani tym, jak klaster Phoenix tworzy gwiazdy. Rzeczywiście, ta część wszechświata tworzy gwiazdy w niesamowitym tempie.
Ta niesamowita wskaźnik utrzymuje się, pomimo faktu, że w centrum klastra Phoenix jest Supermasywna czarna dziura 10 miliard czasy tak masywne jak słońce. Ta czarna dziura potwora działa jako naturalny akcelerator cząstek wypędzający gaz i utrzymując go na gorąco – zgodnie z teorią powinno to ograniczyć tworzenie gwiazd.
Ta pozorna sprzeczność doprowadziła do tego, że klaster Phoenix stał się przedmiotem tajemnicy.
Nowe dochodzenie JWST może w końcu położyć kres zamieszaniu, opracowując dekadę poprzednich badań przeprowadzonych przy użyciu Hubble Space TelescopeThe Obserwatorium rentgenowskie Chandra oraz bogactwo naziemnych obserwatoriów.
„Możemy porównać nasze poprzednie badania klastra Phoenix, które wykazały różne szybkości chłodzenia w różnych temperaturach, z nachyleniem narciarskim” – powiedział Michael McDonald z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge i główny badacz programu, w oświadczeniu. „Klaster Phoenix ma największy zbiornik gorącego, chłodzącego gazu dowolnego klastra galaktyki – analogiczny do posiadania najbardziej ruchliwego podnoszenia krzesła, sprowadzając najwięcej narciarzy na szczyt góry. Jednak nie wszyscy ci narciarze zjechali z góry z góry z góry. , co oznacza, że nie cały gaz chłodził do niskich temperatur.
„Gdybyś miał nachylenie narciarskie, w którym znacznie więcej osób wysiadało z windy narciarskiej na górze, niż dotarło do dołu, byłoby to problem!”
Ten zespół uważa, że JWST w końcu zlokalizował tych „brakujących narciarzy” uwięzionych w połowie temperatury klastra Phoenix „Mountain”.
„Brakujący narciarze” na zboczu klastra Phoenix
Korzystając z instrumentu JWST w środkowej podczerwieni (MIRI), zespół zebrał dane spektroskopowe 2D z regionu nieba zawierającego klaster Phoenix, badając w ten sposób rdzeń grupy galaktyki w bezprecedensowych szczegółach.
Pomogło to naukowcom zlokalizować „brak” gazu chłodzącego, który przyczynia się do tworzenia gwiazd. Odkryli również, że gaz, o temperaturze około 540 000 stopni Fahrenheita (300 000 stopni Celsjusza), znajdował się w jamach w klastrze Phoenix.
Te wnęki śledzą oba Niesamowicie gorący gazz temperaturami 18 milionów stopni Fahrenheita (10 milionów stopni Celsjusza) i chłodzonym gazem, który wynosi 18 000 stopni Fahrenheita (10 000 stopni Celsjusza).
„Wcześniejsze badania mierzyły tylko gaz na ekstremalnych zimnych i gorących końcach rozkładu temperatury w środku klastra” – powiedział McDonald. „Byliśmy ograniczeni – nie było możliwe wykrycie„ ciepłego ”gazu, którego szukaliśmy. Dzięki JWST mogliśmy to zrobić po raz pierwszy”.
Czułość MIRI wzrosła w tym badaniu z naturalnego zjawiska w klastrze Phoenix, w którym atomy neonowe i tlenu są jonizowane lub pozbawione elektronów w podobnych środowiskach.
Chociaż zjonizowany tlen jest znacznie jaśniejszy, jest widoczny tylko w długościach fali ultrafioletowej światła. Neon, choć Dimmer, emituje światło podczerwieni, które JWST został zbudowany.
„W długości fali w środkowej podczerwieni wykrytych przez JWST, neonowy podpis był absolutnie rozwijający się”-powiedział w oświadczeniu lider zespołu i badacz Instytutu Technologii Massachusetts. „Mimo że emisja ta jest zwykle trudniejsza do wykrycia, wrażliwość JWST w środkowej podczerwieni przecina cały hałas”.
Chociaż klaster Phoenix jest unikalną konglomeracją galaktyk pod względem wielu jej cech, zespół ma teraz na celu wykorzystanie tej techniki „dowodu koncepcji” i wrażliwości MIRI do badania innych klastrów galaktyki.
Badania zespołu zostały opublikowane 5 lutego w czasopiśmie Natura.
