凤凰星系团创纪录 每年骤生740颗新恒星
图片说明：上图左，天文学界新发现「凤凰星系团」的多波段合成图，紫色代表NASA钱卓X射线观测站提供的影像；来自「可见光波段」的蓝、绿、红色，是由口径4米的Blanco望远镜提供，紫外线波段的影像（蓝色）由NASA的「星系演化探测者号」(GALEX)提供。星系团里发出了X射线的热气体，在钱卓望远镜的透视下现了形，在可见光和紫外光波段提供的是星团里的星系如何分布和它附近天区的影像。
天文学界最新的重要发现，焦点集中关注在一个全宇宙最大天体之一的「凰凰星系团」，它一口气打破了多项重要的全宇宙纪录，这次全世界共有8个一流的观测站一起进行观测，根据观测中透露的讯息，天文研究人员可能被迫又要重新思考，宇宙中这些庞大无比的大尺度结构及那些栖身于其中的星系究竟如何演化的？
参与的观测站包括钱卓X射线天文台、美国国家科学基金会(NSF)的南极望远镜(South Pole Telescope)等，观测纪录显示，若以星系团中央的位置来说，凤凰星系团(Phoenix Cluster)缔造的是目前最高的「新兴恒星产出率」纪录，平均每年骤生740颗新恒星，在已知星系团中，它是X射线最强的天体，在「质量最大星系团」排行榜中名列前茅。观测发现到该星系团中央的「热气体冷却率」也是全宇宙最高。
这个距离地球57亿光年远的「凤凰星系团」其实是个新名字，关于得其得名之缘由，一是因它位置正好就在「凤凰座」中，二是因它的特性正好与传说中浴火重生的不死鸟「凤凰」十分贴近。
据这篇Nature论文的主要作者，曾获「哈柏Fellow」的MIT研究员麦当劳(Michael McDonald)表示，「大多数位置在星系团中心的星系，已经几十亿年都陷入沉睡中，这正是为何这颗有大批新兴恒星形成的星系显得如此与众不同的原因。神话里重获新生的凤凰，刚好是这个从死气沉沉重返活蹦乱跳的这个天体的最佳写照。」
和其他星系团一样，凤凰星系团保存有大量的热气体，其热气体存量多到，它的普通物质加起来的总数量，甚至比该星系团里其他所有星系的普通物质加总起来的数量还多。要侦测这样的热气体存量，必须仰赖的钱卓望远镜之类的「X射线」望远镜。
先前的认知多以为，星系团的热气体经过相当时间后会冷却，并朝星系团最中央那颗星系下沉，大量形成恒星。不过，过去几十亿年以来多数星系却都很少在制造恒星，天文学家认为，这是因为星系团中央的超大质量黑洞作祟，黑洞喷流的能量，像打气筒一样地持续灌注在该系统中，造成热气体的冷却过程终止，阻碍了恒星形成，特别是「星骤生」所需的条件。
著名的英仙座星系团就是因为黑洞大笔释放能量、阻止了气体冷却，使其恒星诞生速率无法达到高速的一个著名案例。来自英仙座中央星系的黑洞，以强力喷流为其形式地一再爆发，造成了巨大空腔，发出超低音的声波，这个超低音的降B音(B是音名，也就是Do Rei Mi唱名里的第七音，Si)，其音之低，远超过我们所能想像：足足比中央C低了57个8度。强大黑洞喷流让气体温度居高不下。
本篇论文共同作者，哈佛史密松天文物理中心研究员Ryan Foley表示，之前天文学家以为几乎每个星系团中央星系都和英仙座中央星系团一样，会发出这种「低57个8度的低音」，凤凰星系团却清楚告诉了我们，这个迷思并非全然是正确的，「或者至少该这么说，即便是日夜笙歌，偶尔它也会点缀个几次完全停止奏乐。」每逢星系中央的黑洞喷流出现力道不足时，星系团里的气体冷却过程就可以顺利演出。
当黑洞没有产生力道强劲的喷流时，凤凰星系团中央勤于做工的小蜜蜂之歌就上场了，恒星形成速度「咻」一下比英仙座星系快了20倍。由于全宇宙出现最高恒星形成率的地点都是在所谓「星系团中央」这个位置以外的其他区域里，而最高恒星形成率的纪录也只不过是向上再乘以二的数字而已，所以，无论如何，以星系团中央位置来说，凤凰星系团的恒星形成速率，都在已知观测对象中是最高的纪录。
在凤凰星系团里，一方面新生恒星形成速度接近狂热，另一方面气体冷却率也极迅速，这使得星系团中央星系和黑洞的质量累加非常快，这是相当重要的阶段，但天文学家预计这个阶段的时间长度，相对地，也将是很短暂。
凤凰星系团再三颠覆传统认知
这里的这颗中央星系和它的黑洞正在经历增长，但盛况可说仅为昙花一现，不超过一百万年就会停。超过一亿年的话，这个星系和它的黑洞就会长得太大而和组成邻近宇宙的其他天体不成比例了。
从凤凰星系团到它的中央星系以及中央星系的超大质量黑洞，三者分别都各在所属类型天体中为「质量No.1」者。由于它们如此巨大，而星系团在宇宙学的探讨和星系演化等主题上，又是一个占有关键地位的天体，现在找到了像凤凰星系团这么一颗各种特性都再三颠覆传统认知的星系团，这项发现也就显得至关重要了。
像这么壮观的星遽增场景对天文学界而言，是个非常重要的大发现，意味着天文学家必须重新去思考，星系团中央的大质量星系有着怎样的成长过程。Martin Rees是一位知名的宇宙学者，他本身没有参加这项研究，以客观立场表示这项新研究的成果代表着：先前可能低估了「热气体冷却」这项因素在恒星形成中有多么举足轻重。(文／中研院天文网)