（神秘的地球）据美国国家航空航天局：这一发现证明了几十年前的星系进食周期理论。
使用美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究人员终于解开了一个巨大星系团如何以如此高的速度形成恒星的谜团。韦伯的确认建立在十多年来使用美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜以及几个地面天文台的研究基础上。
凤凰星系团是一组距离地球58亿光年的星系，由于其独特的性质，一直是天文学家感兴趣的目标。特别是令人惊讶的是：尽管其核心有一个大约100亿太阳质量的超大质量黑洞，但怀疑气体会极端冷却，恒星形成速度会非常快。在其他观测到的星系团中，中心超大质量黑洞为高能粒子和辐射提供能量，阻止气体冷却到足以形成恒星的程度。研究人员一直在研究这个星团内的气体流动，试图了解它是如何驱动如此极端的恒星形成的。
从美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜收集的光谱数据叠加在凤凰星团的图像上，该图像结合了美国宇航局哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台和甚大阵列（VLA）射电望远镜的数据。韦伯在中红外波段的强大灵敏度探测到了导致这个巨大星系团中恒星形成速度极快的冷却气体。图片来源：美国国家航空航天局、CXC、NRAO、欧洲航天局、M.McDonald（麻省理工学院）、M.Reefe（麻省理学院）、J.Olmsted（STScI）
该项目的首席研究员、剑桥麻省理工学院的迈克尔·麦克唐纳说：“我们可以将我们之前对凤凰城星团的研究与滑雪坡进行比较，凤凰城星团在不同温度下的冷却速率不同。”。“凤凰星系团拥有任何星系团中最大的热冷气体库，类似于拥有最繁忙的缆车，将最多的滑雪者带到山顶。然而，并非所有滑雪者都能下山，这意味着并非所有气体都冷却到低温。如果你有一个滑雪坡，从顶部的缆车上下来的人比到达底部的人多得多，那将是一个问题！”
到目前为止，在凤凰城集群中，这些数字并没有加起来，研究人员错过了这一过程的一部分。韦伯现在已经在山中央找到了那些众所周知的滑雪者，因为它追踪并绘制了最终为恒星形成提供能量的缺失冷却气体。最重要的是，在空腔内发现了这种中间的温暖气体，追踪了非常热的气体，灼热的1800万华氏度，以及已经冷却的18000华氏度左右的气体。
该团队使用韦伯中红外仪器（MIRI）上的中分辨率光谱仪，比以往任何时候都更详细地研究了该星团的核心。该工具允许研究人员在一组观测中从天空的一个区域获取二维光谱数据。
麦克唐纳补充道：“之前的研究只测量了整个星团中心温度分布的极端冷热端的气体。”。“我们受到了限制——不可能探测到我们正在寻找的‘温暖’气体。有了韦伯，我们第一次可以做到这一点。”
这张凤凰星团的图像结合了美国国家航空航天局哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台和甚大阵列射电望远镜的数据。钱德拉的X射线描绘了紫色的极热气体。哈勃望远镜的光学数据显示，星系呈黄色，恒星形成的较冷气体呈淡蓝色。VLA射电望远镜在无线电波中可以看到以红色表示的突出射流。来源：美国国家航空航天局、CXC、NRAO、欧洲航天局、M.McDonald（麻省理工学院）。
大自然的奥秘
韦布能够探测到这种特定温度的冷却气体，大约54万华氏度，部分原因是它的仪器能力。然而，研究人员也得到了大自然的一点帮助。
这种奇特之处涉及在相似环境中产生的两种截然不同的电离原子，氖和氧。在这些温度下，氧气的发射亮度是100倍，但仅在紫外线下可见。尽管氖要暗淡得多，但它在红外线中发光，这使研究人员能够利用韦伯的先进仪器。
同样来自麻省理工学院的Michael Reefe解释说：“在Webb检测到的中红外波长中，氖VI特征绝对蓬勃发展。”他是发表在《自然》杂志上的论文的第一作者。“尽管这种发射通常更难检测，但韦伯在中红外波段的灵敏度可以穿透所有的噪音。”
该团队现在希望利用这项技术来研究更典型的星系团。虽然凤凰星团在许多方面都是独一无二的，但这一概念验证是了解其他星系团如何形成恒星的重要一步。詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。
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