James Webb Space Telescope mengungkapkan bagaimana ‘Phoenix’ kosmik mendingin untuk bintang kelahiran
Bagaimana Anda mendinginkan phoenix? Saya tidak bermaksud burung mitologis nyala api dan kelahiran kembali, melainkan senama kosmik dengan sifat yang tepat.
Menggunakan James Webb Space Telescope (JWST)para astronom akhirnya memiliki jawabannya. Mereka menggunakan instrumen yang kuat untuk menyelidiki pendinginan gas ekstrem di cluster Phoenix, pengelompokan galaksi yang terikat oleh gravitasi yang terletak sekitar 5,8 miliar tahun cahaya dari Bumi.
Bintang hanya dapat terbentuk ketika gas cukup keren untuk menggumpal di tambalan yang terlalu padat, itulah sebabnya para ilmuwan sangat tertarik pada bagaimana cluster Phoenix membentuk bintang. Memang, bagian alam semesta ini membentuk bintang pada tingkat yang luar biasa.
Tingkat yang luar biasa itu tetap ada meskipun fakta bahwa di jantung cluster Phoenix adalah supermasif lubang hitam 10 miliar kali sama besarnya dengan matahari. Lubang hitam monster ini bertindak sebagai akselerator partikel alami yang mengusir gas dan menjaganya tetap panas – menurut teori, ini harus membatasi pembentukan bintang.
Kontradiksi yang tampaknya telah menyebabkan cluster Phoenix menjadi objek misteri.
Yang baru JWST Investigasi akhirnya mungkin mengakhiri kebingungan, bagaimanapun, membangun pada satu dekade penelitian sebelumnya yang dilakukan dengan menggunakan Hubble Space TelescopeObservatorium X-Ray Chandra dan banyak observatorium berbasis darat.
“Kami dapat membandingkan penelitian kami sebelumnya tentang cluster Phoenix, yang menemukan laju pendinginan yang berbeda pada suhu yang berbeda, dengan lereng ski,” kata Michael McDonald dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge dan penyelidik utama program, dalam sebuah pernyataan. “Cluster Phoenix memiliki reservoir gas panas dan pendingin terbesar dari setiap cluster galaksi – analog dengan pengangkatan kursi tersibuk, membawa pemain ski terbanyak ke puncak gunung. Namun, tidak semua pemain ski itu turun ke gunung , yang berarti tidak semua gas mendingin hingga suhu rendah.
“Jika kamu memiliki lereng ski di mana ada lebih banyak orang yang keluar dari lift ski di bagian atas daripada yang tiba di bagian bawah, itu akan menjadi masalah!”
Tim ini berpikir JWST akhirnya menemukan “pemain ski yang hilang” ini terperangkap di tengah -tengah suhu Phoenix Cluster “Mountain.”
‘Pemain ski yang hilang’ di lereng cluster phoenix
Menggunakan instrumen inframerah tengah JWST (MIRI), tim mengumpulkan data spektroskopi 2D dari wilayah langit yang berisi cluster Phoenix, dengan demikian mempelajari inti pengelompokan galaksi ini dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Ini membantu para peneliti menemukan gas pendingin “hilang” yang berkontribusi pada pembentukan bintang. Mereka juga menemukan bahwa gas ini, dengan suhu sekitar 540.000 derajat Fahrenheit (300.000 derajat Celcius), terletak di dalam rongga di cluster Phoenix.
Rongga -rongga ini melacak gas yang sangat panas, dengan suhu 18 juta derajat Fahrenheit (10 juta derajat Celcius), dan gas yang didinginkan, yang merupakan 18.000 derajat Fahrenheit (10.000 derajat Celcius).
“Studi sebelumnya hanya mengukur gas pada ujung dingin dan panas dari distribusi suhu di seluruh pusat gugus,” kata McDonald. “Kami terbatas – tidak mungkin untuk mendeteksi gas ‘hangat’ yang kami cari. Dengan JWST, kami bisa melakukan ini untuk pertama kalinya.”
Sensitivitas MIRI mendapat dorongan dalam penyelidikan ini dari fenomena alami di cluster Phoenix yang melihat atom neon dan oksigen terionisasi, atau dilucuti elektron, di lingkungan yang sama.
Meskipun oksigen terionisasi jauh lebih cerah, ia hanya terlihat dalam panjang gelombang cahaya ultraviolet. Neon, meskipun dimmer, memancarkan cahaya inframerah, yang telah dibangun oleh JWST.
“Dalam panjang gelombang inframerah tengah yang terdeteksi oleh JWST, tanda tangan Neon VI benar-benar booming,” kata pemimpin tim dan Institut Peneliti Teknologi Massachusetts Michael Reefe dalam pernyataan itu. “Meskipun emisi ini biasanya lebih sulit untuk dideteksi, sensitivitas JWST pada pemotongan inframerah tengah melalui semua kebisingan.”
Meskipun cluster Phoenix adalah konglomerasi galaksi yang unik dalam hal banyak karakteristiknya, tim sekarang bertujuan untuk menggunakan teknik “bukti konsep” ini dan sensitivitas MIRI untuk mempelajari kelompok galaksi lain juga.
Penelitian tim diterbitkan pada 5 Februari di jurnal Alam.
Awalnya diposting di Space.com.
