Наблюдения «Джеймса Уэбба» выявили экстремальное «похолодание» в скоплении галактик Феникс, которое объясняет аномально высокую скорость рождения звезд в этой древней системе. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Группа астрофизиков под руководством ученых из Массачусетского технологического института (MIT) с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружила доказательства экстремального охлаждения газа в скоплении галактик Феникс. Это объясняет рождение звезд в этом древнем скоплении со скоростью, характерной обычно только для молодых систем.
Скопление галактик Феникс, которое находится на расстоянии 5,8 млрд световых лет от Земли, демонстрирует необычайно высокую для своего возраста скорость звездообразования. Центральная галактика скопления производит около 1000 звезд в год, что в сотни раз превышает типичные показатели для подобных систем.
В более молодых галактиках «топливо» для рождения звезд находится в форме чрезвычайно холодных и плотных облаков межзвездного газа. Для гораздо более старого скопления Феникс было неясно, может ли центральная галактика поддерживать условия для экстремального охлаждения газа, которое потребовалось бы для объяснения ее звездообразования, или он мигрировал из других, более молодых галактик.
Используя инфракрасный спектрометр телескопа Уэбба, ученые изучили ядро скопления. Впервые им удалось нанести на карту области внутри ядра, где есть карманы «теплого» газа с температурой около 300 000 кельвинов. Это стало недостающим звеном между ранее наблюдавшимися сверхгорячим (миллион градусов) и сверххолодным (10 кельвинов) газом.
Ядро скопления Феникс показано по всему электромагнитному спектру. Яркие фиолетовые цвета представляют рентгеновские лучи, производимые горячим газом. Зеленые контуры показывают «теплый» газ, который находится в процессе охлаждения. Изображение: NASA, MIT
Обнаружение теплого газа подтверждает, что скопление Феникс активно остывает и способно самостоятельно генерировать огромное количество материала для рождения звезд.
Впервые у нас есть полная картина горячей-теплой-холодной фазы в звездообразовании, которая никогда не наблюдалась ни в одной галактике.
Майкл Риф, соавтор исследования из MIT
По оценкам исследователей, центральная галактика скопления ежегодно производит количество ультрахолодного газа, равное массе примерно 20 000 Солнц. Это открытие подтверждает, что галактика самостоятельно генерирует топливо для звездообразования, а не получает его из окружающих систем.
