震惊！凤凰星系团“死而复生”的神秘秘密揭晓！

天文学家发现，理应接近“死亡”的凤凰星系团（Phoenix Cluster）正在“涅槃重生”。该星系团的核心物质正处于剧烈的气体冷却过程，从而促进大量的新恒星诞生。

美国麻省理工学院等多所大学的研究团队，使用NASA的詹姆斯‧韦伯太空望远镜的红外线仪器（MIRI），发现凤凰星团中心处正在进行前所未有的“冷热交换”现象，且过程中还在大量生成恒星。这一最新发现于2月5日发表在《自然》科学杂志上，在Altmetric评分的所有研究成果中排名前5%。

15年前，天文学家使用南极洲的南极望远镜，发现位于凤凰座（Phoenix）方向有一个异常明亮星系团，将其命名为凤凰星系团（Phoenix Cluster）。它距离地球约58亿到86亿光年，是一个拥有1,000个星系的巨大星系团，其大小要远超于其它普通星团。

令研究团队感到奇怪是，像凤凰星系团这样古老的巨大星系团，其中心星系应该早已耗尽，形成恒星所需的冷气体“燃料”理应进入“红色和死亡”状态。然而它的中心星系却极为明亮，且有大量的恒星生成。他们估计，中心星系每年大约会产生出1,000颗恒星。

这对于其它的星系来说是一个异常数值，因为过去科学家观察到宇宙中恒星形成最多的星系团，每年大约生成100颗恒星，普通的星团每年只会生成1颗恒星。

凤凰星系团可以说颠覆了科学家们过去对星系团演化的认知。另外，科学家也在思考，凤凰星系团的中心星系，是如何维持高产的恒星形成速率的。当时的科学家猜测中心星系出现极端的气体冷却作用，或者是这些冷气体来源于其它较年轻的星系。

为了解开这个疑问，该团队使用韦伯太空望远镜的红外仪器观测凤凰星系团中心区域散发出的Ne-Vi发射线，并绘制出日冕气体图。Ne-Vi发射线是氖气在接近30万°C时，才会出现的特有发射线，是探测星系团核心气体状态的理想“探针”。

结果显示，凤凰星系团中心十分明亮，周围气体正在进行激烈的“冷热交替”现象，整体呈现一种“温暖”的状况，但周围最热区域的温度高达37.8万°C，而最冷区域的温度则达到-263.15°C（理论上的绝对零度下限值为-273.15°C）。

这个结果令该团队感到震惊，因为这是科学界第一次观测到极热和极冷的气体同时存在的“温暖”气体，过去只是在其它星系团核心中，看到极热或极冷的气体，并没有发现任何介于两者之间的气体。

另外，研究小组发现中心星系正在经历极端冷却，每年产生的超冷气体相当于5,000至23,000个太阳的质量。这些“冷物质”被认为给恒星提供了足够的生成“燃料”，因此中心星系很可能不需要使用周围星系的燃料，也能自己发生星暴（恒星形成率高于一般速率的统称）。

这项研究的主要作者、麻省理工学院卡夫利天文物理和太空研究所物理学研究生迈克尔‧里夫（Michael Reefe）对该校的新闻社表示，“我们第一次完整地看到恒星形成过程中，从高温到中温再到低温的阶段，这在任何星系中都从未被观察到。而且我们到处都能看到这种中间温度的气体，形成一个光环一样的结构。”

合著作者、麻省理工学院物理学副教授麦克唐纳（Michael McDonald）补充说，“这种巨大的星暴，可能是每个星团在某个时刻都会经历的过程。不过，目前我们只有在凤凰星团中看到这种情况，我们猜它可能走上一条与其它星系不同的道路。这将是一个十分有趣的探索。”

“当时我们猜想这些冷气体，可能是附近的星系抛射到中心造成的，也可能是这种气体以某种方式，让核心的热气体直接快速冷却下来。现在这个观测，让我们了解到正在发生的事情，也了解这些明星的诞生原因。这项新研究也为后面研究宇宙提供一个新的途径。”他说。

这项工作得到NASA的部分资助。