Кластер Феникс
| Кластер Феникс | |
|---|---|
 Скопление Феникса на этом многоволновом составном изображении, состоящем из рентгеновских лучей и видимого света. Обратите внимание на две обширные внешние полости, которые выглядят как большие дыры в синем излучении. Менее выраженные внутренние полости находятся вверху справа и внизу слева от центральной галактики, самого яркого объекта на изображении. [1] | |
| Данные наблюдений ( Эпоха J2000.0 [2] ) | |
| Созвездие (а) | Финикс |
| Прямое восхождение | 23 час 44 м 40.9 с [2] |
| Склонение | −42° 41′ 54″ [2] |
| Самый яркий участник | Феникс А (маг 18,2) [2] [3] |
| Количество галактик | 42 известных [2] |
| Красное смещение | 0,597 320 ± 0,000 150 ( центр ) [4] |
| Расстояние | 2640,6 ± 184,8 мегапарсека (8,61 ± 0,60 миллиарда световых лет ) ( настоящее прибытие ) 1796,38 мегапарсек (5,86 миллиарда световых лет ) ( путешествие налегке ) [3] |
| Связующая масса | (1.26–2.5) × 10 15 [4] M ☉ |
| Другие обозначения | |
| Феникс Кластер , SPT - CL J 2344-4243 J2344-4243 , SPT-CL [5] | |
Скопление Феникс ( SPT-CL J2344-4243 ) — массивное скопление галактик расположенное в одноименном южном созвездии Феникса класса Эйбелла типа I , . Первоначально он был обнаружен в 2010 году во время исследования южного неба площадью 2500 квадратных градусов с использованием эффекта Сюняева-Зельдовича коллаборацией телескопа Южного полюса . [5] Это одно из самых массивных известных скоплений галактик с массой порядка 2 × 10 15 M ☉ , [4] и является самым ярким обнаруженным рентгеновским скоплением, производящим больше рентгеновских лучей, чем любое другое известное массивное скопление. [4] Она расположена на расстоянии 8,61 миллиарда световых лет (2,64 гигапарсека ) от Земли. Около 42 галактик-членов были идентифицированы и в настоящее время внесены в астрономическую базу данных SIMBAD. [2] хотя реальное число может достигать 1000. [6]
Открытие
[ редактировать ]О скоплении Феникса впервые сообщалось в статье Р. Уильямсона и его коллег во время исследования телескопом Южного полюса в Антарктиде . [5] является одним из 26 скоплений галактик, выявленных в ходе исследования. Обнаружение проводилось на частотах между 95, 150 и 220 ГГц, при этом 14 обнаруженных скоплений галактик были идентифицированы ранее, а 12, включая скопление Феникса, являются новыми открытиями. Было отмечено, что предполагаемое скопление Феникса (до сих пор идентифицируемое по числовой записи в каталоге SPT-CL J2344–4243) имеет «самую большую рентгеновскую светимость среди всех скоплений», описанных в обзоре. [5] Также была обнаружена яркая сейфертовская галактика типа 2, расположенная в 19 угловых секундах от видимого центра скопления, которая была идентифицирована как 2MASX J23444387-4243124 . [5] которая позже будет названа Феникс А, центральной галактикой скопления.
Характеристики
[ редактировать ]
Фото: Билл Сакстон (NRAO/AUI/NSF)
Благодаря своим экстремальным свойствам скопление Феникса было тщательно изучено и считается одним из наиболее важных классов объектов такого типа. Многоволновое наблюдательное исследование, проведенное М. Макдональдом и его коллегами, показывает, что он имеет чрезвычайно сильную скорость охлаждающего потока (примерно 3280 M ☉ в год), описываемую как неуправляемый охлаждающий поток. [4] Это измерение является одним из самых высоких, когда-либо наблюдавшихся в центре скопления галактик. Очень сильный охлаждающий поток, в отличие от других скоплений галактик, был предполагаемым результатом механизма обратной связи, предотвращающего неконтролируемый охлаждающий поток, который, возможно, еще не установился в скоплении Феникса; [4] механизм нагрева, который, как ожидается, будет производиться центральной черной дырой, неадекватен для создания обратной связи (в отличие от скоплений Персея и Девы ). Это также подтверждается высокой звездообразующей активностью в центральной галактике Феникс А, где звезды образуются со скоростью 740 M ☉ в год (по сравнению с Млечном Пути 1 M ☉ звездообразования в ); Центральное активное ядро галактики свидетельствовало о том, что оно не производило достаточно энергии для ионизации газа галактики и предотвращения звездообразования. [7]
Компоненты
[ редактировать ]Центральная галактика
[ редактировать ]Центральная эллиптическая CD-галактика этого скопления, Феникс А ( RBS 2043 , 2MASX J23444387-4243124 ), содержит активное галактическое ядро , которое, как было описано, имеет как квазар, так 2-го типа и сейфертовскую галактику , питаемую энергией центральная сверхмассивная черная дыра . Галактика имеет неопределенную морфологию. Судя по «общей» апертуре в K-диапазоне, Феникс А имеет угловой диаметр 16,20 угловых секунд, что соответствует большому изофотному диаметру в 206,1 килопарсека (672 200 световых лет ), что делает ее одной из крупнейших известных галактик, открытых с Земли. . [3]
Феникс А также содержит огромное количество горячего газа. Там присутствует больше нормальной материи, чем во всех остальных галактиках скопления. Данные наблюдений показывают, что горячий газ остывает в центральных регионах со скоростью 3820 солнечных масс в год, что является самым высоким показателем за всю историю. [4]
В ней также происходит массивная вспышка звезд, самая высокая из зарегистрированных в середине скопления галактик, хотя другие галактики с более высокими красными смещениями имеют более высокую частоту звездообразования. . [8] Наблюдения с помощью различных телескопов, включая космические телескопы GALEX и Herschel, показывают, что вещество преобразуется в звезды с исключительно высокой скоростью — 740 M ☉ в год. [4] Это значительно выше, чем у NGC 1275 A, центральной галактики скопления Персея , где звезды образуются со скоростью примерно в 20 раз меньшей, или со скоростью звездообразования в Млечном Пути один раз в год . [9]
Сверхмассивная черная дыра
[ редактировать ]
Центральная черная дыра скопления Феникс является двигателем, который приводит в движение сейфертовское ядро Феникса А, а также релятивистские струи, которые создают внутренние полости в центре скопления. М. Брокамп и его коллеги использовали моделирование внутренней звездной плотности центральной галактики и адиабатического процесса, который стимулирует рост ее центральной черной дыры, чтобы создать калориметрический инструмент для измерения массы черной дыры. [10] Команда вывела параметр преобразования энергии и связала его с поведением горячего внутрископительного газа, параметром обратной связи АЯГ, а также динамикой и профилями плотности галактики, чтобы создать эволюционную модель того, как центральная черная дыра могла расти в прошлом. . [10] В случае с Фениксом А было показано, что он имеет гораздо более экстремальные характеристики, а адиабатические модели близки к теоретическим ограничениям. [10]
Эти модели, как предложено в статье, указывают на наличие центральной черной дыры с оценочной массой порядка 100 миллиардов M ☉ , возможно, даже превышающей эту массу. [10] хотя сама масса черной дыры еще не измерена с помощью орбитальной механики. Такая высокая масса делает ее потенциально одной из самых массивных черных дыр, известных во Вселенной. Черная дыра такой массы имеет:
- В 24 100 раз больше массы черной дыры в центре Млечного Пути ( Стрелец А* ).
- в два раза больше массы Галактики Треугольник , включая ее гало из темной материи. [11]
- Предположим, что это невращающаяся черная дыра, огромный горизонт событий с диаметром Шварцшильда 590,5 миллиардов километров (3900 астрономических единиц ; 0,062 световых года ), что в 100 раз превышает расстояние от Солнца до Плутона .
- потребуется 71 день и 14 часов Окружность, для прохождения которой со скоростью света .
Такая высокая масса может отнести ее к предлагаемой категории колоссально больших черных дыр (SLAB), черных дыр, которые могли быть засеяны первичными черными дырами с массами, которые могут достигать 100 миллиардов M ☉ или более, что превышает верхний максимальный предел для по крайней мере, светящиеся аккрецирующие черные дыры, размещенные в дисковых галактиках размером около 50 миллиардов M ☉ [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Скопление Феникса: свежий взгляд на необычное скопление галактик [1]
- ^ Jump up to: а б с д и ж «ИМЯ Кластера Феникс» . СИМБАД . Страсбургский центр астрономических данных . Проверено 16 августа 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Внегалактическая база данных НАСА/IPAC; Результаты для Финикс А
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час М. Макдональд и др.; «Массивный звездный взрыв, вызванный охлаждающим потоком, в ядре очень яркого скопления галактик», Nature, август 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Р. Уильямсон и др.; «Выбранная SZ выборка самых массивных скоплений галактик в обзоре телескопа Южного полюса площадью 2500 квадратных градусов», arXiv, 6 января 2011 г., arXiv : 1101.1290
- ^ Мощная черная дыра в сердце центральной галактики скопления Феникс удивляет астрономов [2]
- ^ ВИД HST/WFC3-UVIS ЗВЕЗДНОГО ВЗРЫВА В ХОЛОДНОМ ЯДРЕ скопления ФЕНИКС [3]
- ^ Мин Юн и др.; «Глубокая визуализация ТОВАРА-Юг в диапазоне волн 1,1 мм».месторождение AzTEC/ASTE – II. Распределение красного смещения и природа населения субмиллиметровых галактик», arXiv, 28 сентября 2011 г., arXiv : 1109.6286.
- ^ С. Боренштейн (16 августа 2012 г.), Associated Press (ред.), «Рождение звезд в космическом масштабе в далекой галактике» , журнал R&D , rdmag.com, заархивировано из оригинала 1 февраля 2013 г. , получено 13 сентября, 2012 год
- ^ Jump up to: а б с д Брокамп, М.; Баумгардт, Х.; Бритцен, С.; Зенсус, А. (январь 2016 г.). «Открытие Гаргантюа: новая стратегия поиска самых массивных черных дыр центрального скопления». Астрономия и астрофизика . 585 . А153. arXiv : 1509.04782 . Бибкод : 2016A&A...585A.153B . дои : 10.1051/0004-6361/201526873 . S2CID 54641547 .
- ^ Корбелли, Эдвиге (июнь 2003 г.). «Темная материя и видимые барионы в M33» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 342 (1): 199–207. arXiv : astro-ph/0302318 . Бибкод : 2003MNRAS.342..199C . дои : 10.1046/j.1365-8711.2003.06531.x . S2CID 119383732 .
- ^ Карр, Бернард; и др. (февраль 2021 г.). «Ограничения на колоссально большие черные дыры» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 501 (2): 2029–2043. arXiv : 2008.08077 . Бибкод : 2021MNRAS.501.2029C . дои : 10.1093/mnras/staa3651 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Анимация скопления Феникс
- Рентгеновская обсерватория Чандра, главная страница блога: вопросы и ответы с Майклом Макдональдом Ср, 08.08.2012 – 16:13
- Прогнозирование и осуществление «Эффекта»: Интервью с Рашидом Сюняевым , 15 августа 2012 г.
2012 в космосе |
|---|
