火狐电竞火狐电竞SPT2215的多波长观测，通过图像顺时针逐渐放大。左上：ASKAP 887 MHz 无线电图像切口，显示存在一个无线 GHz 时集成通量为 2.0 ± 0.8 mJy。ASKAP光束尺寸以灰色显示。右上：0.5-7 keV 钱德拉 X 射线图像显示了非常松弛的 ICM 形态和强烈的峰值中心表面亮度分布。右下：集群的双波段HST合成图像，中间底部（HST WFC3 / F110W）和左下角（HST WFC3 / F200LP）面板中的中央BCG放大视图。更蓝的F200LP观测显示存在延伸的蓝色细丝，这可能表明强烈的恒星形成是由从热ICM冷却而推动的。资料来源：天体物理学杂志（2023 年）。DOI： 10.3847/1538-4357/acc6c2

　　天文学家发现了迄今为止最遥远的“松弛”星系团 - 有史以来发现的最远的星系团，没有受到与其他星系团的剧烈碰撞的干扰。这一发现为了解这些巨大结构如何以及何时形成以及为什么宇宙在今天的样子铺平了道路。

　　为了找到这个遥远而年轻的星系团，科学家团队使用了来自美国宇航局钱德拉X射线天文台，美国宇航局退役斯皮策太空望远镜，国家科学基金会/能源部南极望远镜和智利暗能量调查项目的数据。他们在一系列三篇论文中报告了结果。

　　这个星系团被称为SPT-CL J2215-3537（简称SPT2215），距离地球约84亿光年，在宇宙只有53亿年的时候就可以看到，而目前的年龄为138亿年。这意味着与其他类似大小的星团相比，SPT2215在其形成方面领先一步，并且在过去的十亿年里它一直在“滑行”，使其放松。天文学家估计这个星团的质量大约是太阳的700万亿倍。

　　星系团是数十到数百个星系的集合，以及填充星系之间空间的大量热气体和暗物质，所有这些都通过引力结合在一起。这种气体 - 温度为数百万度并以X射线辐射 - 可以作为星团正在发生的事情的示踪剂。

　　星系团通过与其他星系团或星系群合并而随着时间的推移而增长，从而对星系团的气体造成干扰，例如不对称或尖锐的特征。然而，如果有足够的时间在不合并的情况下“放松”，气体可以呈现出光滑、平静的外观。

　　“到目前为止，我们还没有看到像SPT2215这样遥远的松弛星系团，”麻省理工学院（MIT）的Michael Calzadilla说，他是三篇论文中最新一篇的主要作者，该论文证实了星团是松弛的，并报告了星团的其他关键特性。

　　在SPT2215的中间是一个大星系，其中心包含一个巨大的黑洞。Calzadilla的论文发现了在这个大星系中形成的大量新恒星。星团中心星系中恒星的形成是由星团变得松弛时热气体的冷却推动的。

　　气体冷却形成恒星的速度受到星团中心巨大黑洞行为的影响。如果黑洞驱动了太多强大的爆发，那么星团中的大部分气体就会被阻止冷却到足以形成大量新恒星。与钱德拉观察到的大多数松弛星团不同，SPT2215中的巨大黑洞似乎并没有阻止这种冷却。

　　“看起来SPT2215中的黑洞足够安静，可以让恒星形成蓬勃发展，”麻省理工学院的迈克尔麦克唐纳说，他是所有三篇论文的合著者。

　　SPT2215的另一个关键特征是其中心星系的隔离。在大约60万光年之内，没有其他星系接近明亮或延伸。这意味着该星团在过去大约十亿年中没有经历过与另一个星团的合并，这为SPT2215松弛提供了另一个证据。

　　科学家们不确定他们是否会找到一个在宇宙的这个时代放松的星系团，因为它们通常仍在经历与其他星系团或星系群合并的动荡，因为它们的大小越来越大。

　　“这个星团如此巨大，在宇宙中如此之早，这一事实表明了一个非常令人兴奋，快速形成的历史，”伊利诺伊州莱蒙特的美国能源部阿贡国家实验室的Lindsey Bleem说，他的团队首次报告在2020年发现了这个星团，在三篇论文中的第一篇中。“然而，它被放松的事实表明相反。这就像在晚餐高峰期找到一个整洁的厨房。

　　SPT2215上的这些结果与美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜的结果非常吻合，该望远镜显示星系在非常年轻的时候形成。

　　“像SPT2215这样的松弛星团是用来测量宇宙膨胀的路标之一，”斯坦福大学的亚当·曼茨（Adam Mantz）说，他在2022年首次使用钱德拉数据报告了SPT2215的松弛状态。“将像这样的遥远物体添加到我们的松弛星团样本中，使我们能够更好地限制宇宙膨胀的加速，以及驱动它的暗能量的特性。

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