| กลุ่มฟีนิกซ์ | |
|---|---|
กระจุกดาวในภาพรวมของรังสีเอกซ์และแสงที่มองเห็นได้ หลุมขนาดใหญ่ในรังสีเอกซ์สีน้ำเงินคือโพรงภายนอกขนาดใหญ่สองแห่ง โพรงภายในขนาดเล็กกว่าอยู่ที่ด้านบนขวาและด้านล่างซ้ายของกาแล็กซีใจกลาง | |
| ข้อมูลการสังเกต ( Epoch J2000.0 ) | |
| กลุ่มดาว | ฟีนิกซ์ |
| ไรต์แอสเซนชัน | 23 44 40.9 |
| การปฏิเสธ | −42° 41′ 54″ |
| สมาชิกที่ฉลาดที่สุด | ฟีนิกซ์ เอ (แม็ก 18.2) |
| จำนวนกาแล็กซี | 42 รู้จัก |
| เรดชิฟต์ | 0.597 320 ± 0.000 150 ( ศูนย์กลาง ) |
| ระยะทาง | 2,640.6 ± 184.8 เมกะพาร์เซก (8.61 ± 0.60 พันล้าน ปีแสง ) ( โคโมวิงปัจจุบัน ) 1,796.38 เมกะพาร์เซก (5.86 พันล้าน ปีแสง ) ( เดินทางด้วยแสง ) |
| มวลยึดเกาะ | (1.26–2.5) × 10 ม. ☉ |
| ชื่อเรียกอื่นๆ | |
| ฟีนิกซ์ คลัสเตอร์ , SPT - CL J 2344 -4243 , SPT-CL J2344-4243 | |
กระจุกดาวฟีนิกซ์ ( SPT-CL J2344-4243 ) เป็น กระจุกดาวขนาดใหญ่ประเภท Abell class I ตั้งอยู่ที่กลุ่ม ดาว ฟีนิกซ์ทาง ทิศใต้ซึ่งเป็นชื่อเดียวกัน ตรวจพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2553 ระหว่างการสำรวจท้องฟ้าทางทิศใต้ขนาด 2,500 ตารางองศา โดยใช้ปรากฏการณ์ซุนยาเยฟ–เซลโดวิชโดยความร่วมมือของกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ กระจุกดาวนี้ เป็นหนึ่งในกระจุกดาวที่มีมวลมากที่สุดที่รู้จัก โดยมีมวลประมาณ 2 × 10 M ☉ [และเป็นกระจุกดาวรังสีเอกซ์ที่ส่องสว่างมากที่สุดที่ค้นพบ โดยผลิตรังสีเอกซ์ มากกว่า กระจุกดาวมวลมากอื่นใดที่รู้จัก กระจุกดาว นี้อยู่ห่างจากโลก 8.61 พันล้าน ปีแสง (2.64กิกะพาร์เซก ) มีกาแล็กซีสมาชิกประมาณ 42 แห่งที่ได้รับการระบุและอยู่ในฐานข้อมูลดาราศาสตร์ SIMBAD แม้ว่าจำนวนจริงอาจสูงถึง 1,000 กาแล็กซี
การค้นพบ
กระจุกดาวฟีนิกซ์ได้รับการรายงานครั้งแรกในรายงานโดย อาร์. วิลเลียมสัน และเพื่อนร่วมงานระหว่างการสำรวจโดยกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ในแอนตาร์กติกา [ ซึ่งเป็นหนึ่งในกระจุกดาว 26 กระจุกดาวที่ระบุได้จากการสำรวจ การตรวจจับได้ดำเนินการที่ความถี่ระหว่าง 95, 150 และ 220 GHz โดยมีกระจุกดาว 14 กระจุกที่ตรวจพบได้รับการระบุแล้วก่อนหน้านี้ ในขณะที่ 12 กระจุกดาวซึ่งรวมถึงกระจุกดาวฟีนิกซ์เป็นการค้นพบใหม่ กระจุกดาวฟีนิกซ์ที่จะถูกตั้งชื่อนี้ (ยังคงระบุได้จากรายการตัวเลขในแค็ตตาล็อก SPT-CL J2344–4243) ได้รับการระบุว่ามี "ความส่องสว่างของรังสีเอกซ์สูงสุดในบรรดากระจุกดาวทั้งหมด" ตามที่อธิบายไว้ในการสำรวจกาแล็กซีเซย์เฟิร์ตประเภท 2 ที่สว่างไสวได้รับการระบุว่าอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางที่ปรากฏของกระจุกดาว 19 วินาทีเชิงมุม ซึ่งระบุว่าเป็น2MASX J23444387-4243124 [ ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่าฟีนิกซ์ เอ ซึ่งเป็นกาแล็กซีใจกลางของกระจุกดาว
ลักษณะเฉพาะ

ด้วยคุณสมบัติอันน่าทึ่ง กระจุกดาวฟีนิกซ์จึงได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางและถือเป็นหนึ่งในวัตถุประเภทที่สำคัญที่สุด การศึกษาเชิงสังเกตการณ์หลายช่วงคลื่นโดย M. McDonald และคณะ แสดงให้เห็นว่ากระจุกดาวนี้มี อัตรา การเย็นตัว ที่รุนแรงมาก (ประมาณ 3,280 M ☉ต่อปี) ซึ่งอธิบายได้ว่าเป็นอัตราการเย็นตัวแบบควบคุมไม่ได้การวัดนี้เป็นหนึ่งในการวัดที่สูงที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นในใจกลางกระจุกดาวกาแลคซี อัตราการเย็นตัวที่รุนแรงมากนี้ ซึ่งแตกต่างจากกระจุกดาวกาแลคซีอื่นๆ เป็นผลมาจากกลไกป้อนกลับเพื่อป้องกันการไหลเย็นแบบควบคุมไม่ได้ ซึ่งอาจยังไม่เกิดขึ้นในกระจุกดาวฟีนิกซ์กลไกการให้ความร้อนที่คาดว่าจะเกิดจากหลุมดำใจกลางนั้นไม่เพียงพอที่จะสร้างการป้อนกลับ (ตรงกันข้ามกับ กระจุก ดาวเพอร์ซีอุสและ กลุ่มดาว หญิงสาว ) สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมโดยกิจกรรมการแตกตัวของดาวฤกษ์สูงของกาแล็กซีกลางฟีนิกซ์ เอ ซึ่งดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นที่ 740 M ☉ต่อปี (เมื่อเปรียบเทียบกับ การผลิตดาวฤกษ์ 1 M ☉ ต่อปีของ ทางช้างเผือก ) นิวเคลียสกาแล็กซีที่ใช้งานอยู่ที่กลางยืนยันว่าไม่ได้ผลิตพลังงานเพียงพอที่จะทำให้แก๊สของกาแล็กซีแตกตัวเป็นไอออนและป้องกันกิจกรรมการแตกตัวของดาวฤกษ์
กระจุกดาวนี้มีความส่องสว่างจากรังสีเอกซ์สูงที่สุดเมื่อเทียบกับกระจุกดาวอื่น
ส่วนประกอบ
กาแล็กซีกลาง
| ฟีนิกซ์ เอ | |
|---|---|
| ข้อมูลการสังเกต ( ยุคJ2000.0 ) | |
| ไรต์แอสเซนชัน | 23 44 43.89 |
| การปฏิเสธ | −42° 43′ 12.4″ |
| เรดชิฟต์ | 0.597 |
| ความเร็วเชิงรัศมีจากศูนย์กลางดวงอาทิตย์ | 179,072 กม./วินาที |
| ขนาดปรากฏ (V) | 18.80 |
| ลักษณะเฉพาะ | |
| ขนาด | 110.48 กิโลพาร์เซก (360,300 ปีแสง) (เส้นผ่านศูนย์กลาง; ไอโซโฟตรวมแถบ K มวล2 ) |
| ชื่อเรียกอื่นๆ | |
| RBS 2043, 2MASX J23444387-4243124, MRSS 292-067217, 2CXO J234443.9-424312, LEDA 3988894 | |
กาแล็กซี cD ทรงรีใจกลางกระจุกดาวนี้ คือฟีนิกซ์ เอ ( RBS 2043 , 2MASX J23444387-4243124 ) มีนิวเคลียสกาแล็กซีที่ยังคุกรุ่น อยู่ ซึ่งถูกอธิบายว่ามีคุณสมบัติร่วมกันทั้งการเป็นควาซาร์และกาแล็กซีเซย์เฟิร์ต ประเภท 2 ซึ่งขับเคลื่อนด้วยหลุมดำมวลยวดยิ่ง ใจกลาง กาแล็กซีนี้มีสัณฐานวิทยาที่ไม่แน่นอน จากรูรับแสง "ทั้งหมด" ที่แถบ K กาแล็กซีฟีนิกซ์ เอ มีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุม 16.20 วินาทีเชิงมุม ซึ่งสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางไอโซโฟต ขนาดใหญ่ 206.1 กิโลพาร์เซก (672,200 ปีแสง ) ทำให้เป็นหนึ่งในกาแล็กซีที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่ค้นพบจากโลก
ฟีนิกซ์ เอ ยังมีก๊าซร้อนอยู่เป็นจำนวนมาก มีสสารปกติอยู่มากกว่ากาแล็กซีอื่นๆ ทั้งหมดในกระจุกดาวนี้ ข้อมูลจากการสังเกตการณ์บ่งชี้ว่าก๊าซร้อนกำลังเย็นตัวลงในบริเวณใจกลางด้วยอัตรา3,820 ล้าน☉ /ปี สูงสุดที่เคยมีการบันทึกไว้
นอกจากนี้ยังกำลังเกิดการปะทุของดาวครั้งใหญ่ ซึ่งถือเป็นระดับสูงสุดที่บันทึกไว้ในใจกลางกระจุกดาราจักร แม้ว่าดาราจักรอื่นที่มีค่าเรดชิฟต์สูงกว่าจะมีอัตราการปะทุของดาวที่สูงกว่าก็ตาม(
การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์หลากหลายชนิด รวมถึง กล้องโทรทรรศน์อวกาศ GALEXและHerschelแสดงให้เห็นว่ามีการแปลงสสารเป็นดาวฤกษ์ด้วยอัตราที่สูงเป็นพิเศษที่ 740 M ☉ต่อปีซึ่งสูงกว่าอัตราของNGC 1275 A ซึ่งเป็นกาแล็กซีใจกลางกระจุกดาวเพอร์ซิอุส อย่างมาก โดยดาวฤกษ์ก่อตัวในอัตราที่ต่ำกว่าประมาณ 20 เท่า หรืออัตราการก่อตัวของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก ต่อปีเพียง 1 ครั้ง
หลุมดำมวลยวดยิ่ง

หลุมดำใจกลางของกระจุกดาวฟีนิกซ์เป็นเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนทั้งนิวเคลียสเซย์เฟิร์ตของฟีนิกซ์ เอ และเจ็ตสัมพัทธภาพที่สร้างโพรงภายในใจกลางกระจุกดาว เอ็ม. บร็อคแคมป์และเพื่อนร่วมงานได้ใช้แบบจำลองความหนาแน่นของดาวฤกษ์ชั้นในสุดของกาแล็กซีใจกลางและ กระบวนการ อะเดียแบติกที่เป็นเชื้อเพลิงในการเติบโตของหลุมดำใจกลาง เพื่อสร้างเครื่องมือวัดค่าความร้อนเพื่อวัดมวลของหลุมดำทีมวิจัยได้อนุมานพารามิเตอร์การแปลงพลังงานและเชื่อมโยงกับพฤติกรรมของก๊าซร้อนภายในกระจุกดาว พารามิเตอร์ป้อนกลับของ AGN และโปรไฟล์พลวัตและความหนาแน่นของกาแล็กซี เพื่อสร้างแบบจำลองวิวัฒนาการของการเติบโตของหลุมดำใจกลางในอดีตในกรณีของฟีนิกซ์ เอ พบว่ามีลักษณะที่รุนแรงกว่ามาก โดยแบบจำลองอะเดียแบติกใกล้เคียงกับข้อจำกัดทางทฤษฎี
แบบจำลองเหล่านี้ ตามที่บทความเสนอแนะ บ่งชี้ถึงหลุมดำใจกลางที่มีมวลประมาณ 100 พันล้านM ☉ซึ่งอาจสูงกว่ามวลนี้ด้วย ซ้ำ แม้ว่ามวลของหลุมดำเองยังไม่ได้รับการวัดผ่านกลศาสตร์วงโคจรก็ตาม มวลที่สูงเช่นนี้ทำให้หลุมดำนี้อาจเป็นหลุมดำที่มีมวลมากที่สุดเท่าที่รู้จักในเอกภพที่สังเกตได้หลุมดำที่มีมวลขนาดนี้มีลักษณะดังนี้:
- 24,100 เท่าของมวลหลุมดำที่ใจกลางทางช้างเผือก( Sagittarius A* )
- มวลสองเท่าของกาแล็กซีสามเหลี่ยมรวมทั้งฮาโลมวลสารมืดด้วย
- หากถือว่าเป็นหลุมดำที่ไม่หมุนขอบฟ้าเหตุการณ์ ขนาดมหึมา ที่มีรัศมีชวาร์ซชิลด์ 295,250 ล้าน กิโลเมตร (2,000 หน่วยดาราศาสตร์ ; 0.031 ปีแสง ) ซึ่งมากกว่าระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต ถึง 50 เท่า
- เส้นรอบวงที่ต้องใช้เวลาเดินทาง 71 วัน 14 ชั่วโมงด้วยความเร็วแสง
มวลที่สูงเช่นนี้อาจทำให้มันเข้าไปอยู่ในประเภทที่เสนอของหลุมดำขนาดใหญ่มหึมา (SLABs) หลุมดำที่อาจเกิดจากหลุมดำดึกดำบรรพ์ที่มีมวลมากถึง 100,000 ล้าน M ☉หรือมากกว่านั้น ซึ่งมากกว่าขีดจำกัดสูงสุดบนสุดสำหรับหลุมดำ เพิ่มมวลที่ส่องสว่างอย่างน้อยที่สุด ซึ่งมีกาแล็กซีจานอยู่ประมาณ 50,000 ล้าน M ☉ ]
การสังเกตการณ์ JWST
ในปี พ.ศ. 2568 กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ของนาซา ได้เปิดเผยจุดเชื่อมโยงสำคัญที่ขาดหายไปในการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรวดเร็วของกระจุกดาวฟีนิกซ์ เวบบ์ใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วงกลางเพื่อตรวจจับก๊าซเย็นตัวที่อุณหภูมิปานกลาง (~300,000 เคลวิน) ซึ่งเป็นสะพานเชื่อมระหว่างก๊าซร้อน (10,000,000 เคลวิน) และก๊าซเย็น (10,000 เคลวิน) ของกระจุกดาว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่เคยพบเห็นในกระจุกดาวอื่น
ลิงค์ภายนอก
- แอนิเมชั่นของกลุ่มดาวฟีนิกซ์
- Chandra X-Ray Observatory, บล็อกหน้าแรก: ถาม-ตอบกับ Michael McDonald วันพุธที่ 08/08/2012 – 16:13 น.
- การทำนายและการตอบสนองของ "ผลกระทบ": การสัมภาษณ์ Rashid Sunyaev 15 สิงหาคม 2012