天文學家發現超級星系團

由可見光、紫外、X射線波段拍攝的「鳳凰」超星團

微波、可見光以及紫外線波段疊加下呈現出「鳳凰」超星團的外觀

天文學家發現了一個非常不同尋常的星系群，是目前發現的宇宙中最大的天體集群之一，打破了若干個宇宙天體觀測記錄。該超級星系集群被稱為「鳳凰超星團」，由隸屬於美國國家航空航天局的錢德拉X射線空間望遠鏡、美國國家科學基金會南極望遠鏡觀測陣列以及其它八座世界級的天文台聯合觀測，「鳳凰超星團」的出現使得天文學家們需要重新思考宇宙中的龐大天體結構，以及星系群中星系的演化過程。

在「鳳凰超星團」中，科學家們觀測到了最快的恆星形成速率，龐大的恆星形成區在錢德拉X射線空間望遠鏡的觀測下一目了然，而且觀測數據還顯示了星系團中炙熱氣體的冷卻速率是有史以來最快的。「鳳凰超星團」位於鳳凰星座，距離地球大約57億光年。

根據麻省理工學院的Kavli研究所天體物理學和空間研究科學家邁克爾·麥克唐納（Michael McDonald）介紹：「鳳凰是一個很好的比喻手法來描述這個宇宙中超級龐然大物，雖然大多數星系團中心的恆星集群似乎已經處於休眠的狀態，但鳳凰超級星團的中央星系看上去已經復甦，開刷了新一輪的恆星形成過程。」這項研究發現已經刊登在8月16日的《自然》期刊上。就像其他星系團那樣，鳳凰超級星團中包含著大量的炙熱氣體，而且比起正常的星系團擁有更多的星際物質，只有錢德拉X射線空間望遠鏡才可以看到該超級星系群中的的所有活動。

然而，大多數的星系團在形成之後的數十億年，就很少有新的恆星集群開始出現，天文學家們認為這是因為逐漸演化發展出的黑洞開始進入這個系統，阻止了可導致恆星形成的星際氣體的冷卻過程，使得恆星形成受阻。在著名的英仙座星系團中，其中存在的黑洞便阻止了恆星形成的氣體演化過程，降低了恆星形成速率，尤其是在英仙座星系團中央，黑洞釋放的噴流形成了強大的干擾波。

根據位於馬薩諸塞州哈佛-史密松森天體物理中心的天文學家、本項研究的合著科學家之一瑞安弗利（Ryan Foley）介紹：「在鳳凰超級星團中，我們發現黑洞的噴射流似乎並不強大，不足以阻止恆星形成過程中氣體的冷卻過程。」正是由於鳳凰超級星團中的黑洞噴流並不強大，造成了超級星團中心恆星形成速率比英仙座星系團的恆星形成速率快了近20倍，這一比率是目前天文觀測中發現的最高恆星形成速率的星團之一。

在鳳凰超級星團中狂熱的恆星形成速率和氣體冷卻過程導致了星系以及黑洞的質量都在以較快的速度增加。根據另一位參與本項研究的科學家、芝加哥大學的宇宙物理學家布拉德福德森（Bradford Benson）介紹：「這種快速的恆星增長速率並不會延續超過一億年，否則超級星系與黑洞將會比臨近宇宙空間的星系大得多。」更加引人注目的是，超級鳳凰星團極其中央星系、黑洞是目前宇宙觀測中發現的最大質量同類天體。

由於星系團龐大的體積對研究宇宙學和星系演化具有決定性的作用，發現鳳凰超級星團恆星形成集群具有極大的研究價值。劍橋大學的科學家馬丁·里斯（Martin Rees）認為如此大規模的恆星形成區是相當有價值的發現，因為這提醒我們需要重新思考巨大的星系如何形成這個問題，冷卻的熱氣體可能比以往所認為的在恆星形成中發揮更重要的作用。

鳳凰超級星團最初被美國國家基金會南極天文台觀測到，接著位於智利的雙子座南站天文台對其進行了詳細觀測，為了進一步計算鳳凰超級星團恆星形成的速率，科學家使用了美國國家航空航天局廣域紅外空間望遠鏡和星系演化探測器，以及隸屬於歐洲空間局的赫歇爾空間望遠鏡進行觀測。