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這份新聞稿包括四個(gè)星系團(tuán)的合成圖像，呈現(xiàn)在一個(gè)2×2的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格中。每張照片都有一團(tuán)朦朧的恒星火跨紫色云，代表錢德拉觀測到的誕生的星熱氣體發(fā)出的X射線。熱氣體云中及其周圍的越數(shù)億年遙遠(yuǎn)星系已經(jīng)被光學(xué)數(shù)據(jù)捕捉到，并顯示為帶有鮮明青色暗示的天文金黃色。這些圖像代表了星系團(tuán)的發(fā)現(xiàn)樣本，是恒星火跨最大和最完整的研究的一部分，以了解是誕生的星什么觸發(fā)了宇宙中最大的星系中的恒星形成。星系團(tuán)是越數(shù)億年宇宙中由引力聚集在一起的最大物體，包含X射線中可見的天文大量熱氣體。這項(xiàng)使用錢德拉和其他望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的發(fā)現(xiàn)研究表明，在這些異常巨大的恒星火跨星系中，恒星形成的誕生的星條件在過去的100億年中沒有改變。在這些圖像中，越數(shù)億年錢德拉的X射線和哈勃的光學(xué)數(shù)據(jù)一起顯示出來。圖像：uux.cn/x射線:美國國家航空航天局/CXC/麻省理工學(xué)院/卡爾扎迪拉·艾爾。；光學(xué):美國國家航空航天局/歐空局/STScI；圖像處理:美國國家航空航天局/CXC/SAO/n . Wolk & j Major
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（李·莫宏）：這四幅圖像代表了星系團(tuán)的樣本，是最大和最完整的研究的一部分，旨在了解是什么觸發(fā)了宇宙中最大的星系中的恒星形成，正如我們最新的新聞稿中所述。這項(xiàng)使用美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺(tái)和其他望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的研究表明，在這些異常巨大的星系中，恒星形成的條件在過去的100億年中沒有改變。
星系團(tuán)是宇宙中最大的物體，通過重力聚集在一起，包含X射線中可見的大量熱氣體。這種高溫氣體的重量是通常在星系團(tuán)中發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個(gè)星系中所有恒星總質(zhì)量的好幾倍。在這幅圖中的四個(gè)星系團(tuán)圖像中，錢德拉探測到的來自熱氣體的X射線是紫色的，而來自美國國家航空航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)數(shù)據(jù)，主要顯示了星系團(tuán)中的星系，是黃色和青色的。
在這項(xiàng)研究中，研究人員觀察了宇宙中最亮和最大的一類星系，稱為最亮星系團(tuán)(BCG)，位于95個(gè)星系團(tuán)的中心。所選的星系團(tuán)本身就是一個(gè)極端的樣本——在美國國家科學(xué)基金會(huì)和能源部的資助下，使用南極望遠(yuǎn)鏡(SPT)進(jìn)行的一項(xiàng)大型調(diào)查中，這些星系團(tuán)是最大的星系團(tuán)——它們距離地球34億至99億光年。
這里顯示的四個(gè)星系團(tuán)距離地球分別為39億光年(SPT-CLJ0106-5943)、56億光年(SPT-CLJ0307-6225)、64億光年(SPT-CLJ0310-4647)和77億光年(SPT-CLJ0615-5746)，這些圖像的跨度分別為170萬光年、200萬光年、240萬光年和220萬光年。相比之下，我們的星系只有大約10萬光年。
在SPT-CLJ0307-6225中，BCG靠近圖像的右下角，而在其他圖像中，它們靠近中心。一些狹長的特征是由引力透鏡引起的，星團(tuán)中的質(zhì)量扭曲了星團(tuán)后面星系的光線。這些圖像從標(biāo)準(zhǔn)天文學(xué)家配置的北向上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了20度(SPT-CLJ0106-5943)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了6.2度(SPT-CLJ0307-6225)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了29.2度(SPT-CLJ0310-4647)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了24.2度(SPT-CLJ0615-5746)。
研究小組發(fā)現(xiàn)，在他們研究的星系中，恒星形成的精確觸發(fā)因素是高溫氣體中無序運(yùn)動(dòng)的數(shù)量——一個(gè)稱為“熵”的物理概念——低于臨界閾值。低于這個(gè)閾值，熱氣體不可避免地冷卻形成新的恒星。
除了已經(jīng)提到的來自錢德拉X射線天文臺(tái)的X射線數(shù)據(jù)和來自SPT的無線電數(shù)據(jù)，這一結(jié)果還使用了來自澳大利亞望遠(yuǎn)鏡致密陣列和澳大利亞SKA探路者望遠(yuǎn)鏡的無線電數(shù)據(jù)、來自美國國家航空航天局WISE衛(wèi)星的紅外數(shù)據(jù)和幾個(gè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。這項(xiàng)研究中使用的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是Magellan 6.5米望遠(yuǎn)鏡、Gemini South望遠(yuǎn)鏡、Blanco 4米望遠(yuǎn)鏡(DECam MOSAIC-II)和Swope 1m米望遠(yuǎn)鏡。總共將近50天的錢德拉觀測時(shí)間被用于這個(gè)結(jié)果。
麻省理工學(xué)院(MIT)的Michael Caldazilla在路易斯安那州新奧爾良舉行的第243屆美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議上公布了這些結(jié)果。此外，還有一篇提交給Caldazilla領(lǐng)導(dǎo)的天體物理學(xué)雜志的關(guān)于這一結(jié)果的論文(預(yù)印本在此)。論文的其他作者是邁克爾·麥克唐納(麻省理工學(xué)院)、布拉德福德·本森(芝加哥大學(xué))、林賽·布勒姆(阿貢國家實(shí)驗(yàn)室)、朱迪思·克羅斯頓(英國開放大學(xué))、梅根·多納休(密歇根州立大學(xué))、阿拉斯泰爾·埃奇(英國杜倫大學(xué))、戈登·加爾米雷(賓夕法尼亞州立大學(xué))、朱莉·哈瓦拉切克-拉朗多(科羅拉多大學(xué))、明·胡恩(澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織)、古拉夫·胡拉爾(匹茲堡大學(xué))、拉爾夫·克拉夫特(哈佛&史密森天體物理學(xué)中心)、布萊恩·麥克納瑪拉(加拿大滑鐵盧大學(xué))、艾莉森·諾布爾(亞利桑那州)
美國國家航空航天局的馬歇爾太空飛行中心管理錢德拉計(jì)劃。史密森天體物理天文臺(tái)的錢德拉X射線中心控制著馬薩諸塞州劍橋的科學(xué)操作和馬薩諸塞州伯靈頓的飛行操作。
視覺描述
這份新聞稿包括四個(gè)星系團(tuán)的合成圖像，呈現(xiàn)在一個(gè)2×2的網(wǎng)格中。每張照片都有一團(tuán)朦朧的紫色云，代表錢德拉觀測到的熱氣體發(fā)出的X射線。熱氣體云中及其周圍的遙遠(yuǎn)星系已經(jīng)被光學(xué)數(shù)據(jù)捕捉到，并顯示為帶有鮮明青色暗示的金黃色。
我們左上方的星系團(tuán)被標(biāo)記為SPT-CLJ0310-4647。在這里，黑暗的空間充滿了白色、金黃色和明亮的藍(lán)色光。這些是獨(dú)立的星系。一些星系看起來像模糊的發(fā)光點(diǎn)。在其他星系中，螺旋結(jié)構(gòu)的彎曲臂清晰可見。在圖像的中心，一團(tuán)微弱的紫色云圍繞著星團(tuán)中幾個(gè)最亮的星系。
在我們的右上方是SPT-CLJ0615-5746的圖像。這是四個(gè)星系團(tuán)中距離最遠(yuǎn)的一個(gè)，因此它所包含的星系看起來相對較小。這些星系大多位于圖像中心附近。熾熱氣體的紫色云大致呈球形，在其核心有一個(gè)淡紫色的斑點(diǎn)。
在我們的右下方是SPT-CLJ0307-6225。在這里，熱氣發(fā)出的X射線被一大片模糊的紫色云團(tuán)所代表，它覆蓋了圖像的大部分。云中最亮的點(diǎn)是我們右下角附近的一個(gè)淺紫色的點(diǎn)。這幅圖像中最引人注目的星系是位于我們中心偏左上方的一個(gè)像素化的螺旋星系。
我們左下方的星系團(tuán)被標(biāo)記為SPT-CLJ0106-5943。這個(gè)星系團(tuán)的特征是藍(lán)綠色星系的散射，其中幾個(gè)星系由于引力透鏡作用看起來被拉長了。在圖像的中心是一個(gè)紫色的氣體云，其核心有一個(gè)明亮的白色斑點(diǎn)。