天文学家发现隐藏在普通视域中的新星系团

　　麻省理工学院（MIT）的天文学家发现了以前的研究所忽略的新的和不寻常的星系邻域。他们的结果于3月26日发表在《天体物理学杂志》上，表明大约有1%的星系团看起来不典型，很容易被误认为是一个单一的明亮星系。 当研究人员启动新的星系团望远镜时，他们必须注意这些发现，否则就有可能获得一幅不完整的宇宙图景。

　　银河系团包含数百到数千个星系，它们被引力束缚在一起。它们在被称为星团内介质的高温“气体汤”中移动，其中包含的质量超过了其中所有星系的所有恒星。这种热气体在冷却时为恒星的形成提供了燃料，并发出X射线辐射，我们可以用天基望远镜观测到。

　　这种明亮的气体云在星系团周围形成了一个模糊的X射线光环，使它们与恒星或类星体等产生的更离散的X射线点源区别开来。然而，正如麻省理工学院副教授Michael McDonald 9年前了解到的那样，一些星系附近的星系打破了这种模式。

　　2012年， McDonald发现了一个不同于其他星系的星团，它在X射线下像一个点光源一样闪亮。它的中心星系容纳了一个贪婪的黑洞，它消耗物质，喷出的X射线明亮得足以淹没星团内介质的漫射。在它的核心，星团形成恒星的速度大约是大多数其他星团的500倍，使它具有年轻恒星群体的蓝色光芒，而不是典型的“年迈”恒星的红色色调。

　　"几十年来，我们一直在寻找这样的系统，" McDonald在谈及“凤凰星团”时表示。然而，它在多年前就已经被观测到，被认为是一个单一星系而不是一个星团。“它的资料已经在档案馆里呆了几十年，但没有人看到它。他们看过去是因为它看起来不对劲。”

　　因此，McDonald想知道，还有哪些不寻常的星团可能潜伏在档案中，等待被发现？于是，"隐藏在普通视域中的星团"（CHiPS）调查应运而生。

　　Taweewat Somboonpanyakul是McDonald实验室的一名研究生，他在读博期间一直投入到CHiPS调查中。他首先从几十年的X射线观测中挑选出潜在的星团候选者。他利用夏威夷和新墨西哥州的地面望远镜的现有数据，并访问了智利的麦哲伦望远镜，对剩余的星源拍摄新的图像，寻找能够揭示星团的邻近星系。在最有希望的情况下，他用更高分辨率的望远镜，如天基钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜进行放大。

　　经过六年的时间，CHiPS调查现在已经接近尾声。近日，Somboonpanyakul在《天体物理学杂志》上发表了该调查的累积结果，其中包括发现了三个新的星系团。其中一个星系团CHIPS1911+4455与快速形成恒星的凤凰星团相似，并在1月份的《天体物理学杂志通讯》上发表论文进行了描述。这是一个令人兴奋的发现，因为天文学家只知道其他几个类似凤凰星团的星团。然而，他们需要对这个星团进行进一步的研究，因为它的形状是扭曲的，有两个延伸的悬臂，而所有其他快速冷却的星团都是圆形的。研究人员认为，它可能与一个较小的星系团相撞。“与我们现在知道的所有星系团相比，它是超级独特的，”Somboonpanyakul说。

　　总的来说，CHiPS调查显示，旧的X射线调查错过了大约1%的星系邻域，因为它们看起来与典型的星系团不同。这可能会产生重大影响，因为天文学家研究星系团以了解宇宙如何膨胀和演变。“我们需要找到所有的星团，才能把这些事情做好，”McDonald解释说。“如果你想推动前沿，99%的完成度是不够的。”

　　随着科学家发现和研究更多的这些不同寻常的星系团，他们可能会更好地理解它们是如何融入更广泛的宇宙图景中的。在这一点上，他们不知道少数星系团是否总是处于这种奇怪的、像凤凰星团一样的状态，或者这也许是所有星系团在短时间内经历的典型阶段--大约2000万年，以时空标准来看，这只是一个短暂的瞬间。天文学家很难分辨，因为他们只能得到每个星团几乎凝固在时间中的单一快照。但有了更多的数据，他们就可以对支配这些星系附近的物理学做出更好的模型。

　　CHiPS调查结束的同时，一个新的X射线望远镜eROSITA也将启动，它的目标是将我们的星团目录从几百个增加到几万个。但除非他们改变寻找这些星团的方式，否则他们将错过数百个偏离常规的星团。“正在为这个新的X射线望远镜构建出星团搜索的人需要意识到这项工作，”McDonald说。“如果你错过了1%的星团，那么你对宇宙的理解就会有一个基本的限制。”