芯片：麻省理工学院的天文学家发现隐藏在视线中的新星系团

与其他快速冷却的星系团相比，新发现的星系团CHIPS1911 + 4455具有独特的扭曲形状。这张照片是用哈勃太空望远镜拍摄的。

研究人员说，从CHiPS调查中学到的教训必须为将来的聚类搜索提供信息。

麻省理工学院的天文学家发现了新的和不寻常的银河系社区，而先前的研究却忽略了它们。他们的研究结果发表在2021年3月26日的《天体物理学杂志》上，表明大约1％的星系团看起来是非典型的，很容易被误认为是一个明亮的星系。当研究人员推出新的寻星望远镜时，他们必须留意这些发现，否则冒着不完整的宇宙图景的风险。

星系团包含数百到数千个受引力约束在一起的星系。它们流过称为团簇内部介质的气体热汤，其中气体的质量大于其中所有星系中所有恒星的质量。这种热气在冷却时会助长恒星形成，并发出X射线辐射，我们可以使用太空望远镜观察到。

这种明亮的气体云在星系团周围产生模糊的X射线光晕，使它们在由例如恒星或类星体产生的X射线的更多离散点源中脱颖而出。然而，正如麻省理工学院副教授迈克尔·麦克唐纳（Michael McDonald）九年前所了解的那样，一些银河社区打破了这种模式。

2012年，麦当劳发现了一个与众不同的星团，它像X射线的点光源一样发光。它的中央星系拥有一个掠夺性的黑洞，该黑洞会消耗物质并发出非常明亮的X射线，从而淹没了集群内介质的扩散辐射。在其核心中，该星团形成恒星的速度约为大多数其他星团的500倍，使它具有年轻恒星群体的蓝光，而不是衰老恒星的典型红色调。

麦当劳谈到Phoenix集群时说：“几十年来，我们一直在寻找这样的系统。”然而，它被观测并经过了数年，被认为是一个单一的星系而不是一个星团。“它已经保存了几十年了，没有人看到。他们正在过去，因为它看起来不正确。”

因此，麦当劳想知道，还有哪些其他不寻常的簇可能潜伏在档案中，等待被发现？因此，“隐藏在视域中的星团”（CHiPS）调查诞生了。

麦当劳实验室的研究生Taweewat Somboonpanyakul将他的整个博士学位都献给了CHiPS调查。他首先从数十年的X射线观察中选择潜在的聚类候选物。他使用了来自夏威夷和新墨西哥州的地面望远镜的现有数据，并访问了智利的麦哲伦望远镜以获取剩余源的新图像，寻找附近的星系以发现一个星团。在最有希望的情况下，他放大了高分辨率望远镜，例如天基钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜。

六年后，CHiPS调查现已结束。Somboonpanyakul最近在《天体物理学杂志》上发表了该调查的累积结果，其中包括发现了三个新的星系团。这些星团之一，CHIPS1911 + 4455，与迅速形成恒星的凤凰星团相似，在一月的《天体物理学杂志快报》上发表了一篇论文。这是一个令人兴奋的发现，因为天文学家只知道其他几个类似凤凰的星团。然而，由于它具有两个延伸臂的扭曲形状，而所有其他快速冷却的星团都是圆形的，因此值得进一步研究。研究人员认为，这可能与一个较小的星系团相撞了。“与我们现在所知道的所有星系团相比，它是超级独特的，” Somboonpanyakul说。

总之，CHiPS调查显示，较旧的X射线调查漏掉了大约1％的银河社区，因为它们看上去与典型星团不同。这可能会产生重大影响，因为天文学家正在研究星系团以了解宇宙如何扩展和发展。麦当劳解释说：“我们需要找到所有集群才能使这些事情正确处理。”“如果您想推动前沿技术，则百分之九十九的完成率还不够。”

随着科学家发现并研究更多这些不寻常的星系团，他们可能会更好地了解它们如何适应更广泛的宇宙图景。在这一点上，他们不知道少数几个星团是否总是处于这种奇怪的，类似于凤凰的状态，或者这是否可能是所有星团在短时期内（大约2000万年）经历的典型阶段，按照时空标准转瞬即逝。对于天文学家来说，很难分辨出两者之间的差异，因为它们只能获得几乎每个时间冻结的每个星团的单个快照。但是有了更多的数据，它们可以为控制这些银河系邻域的物理模型提供更好的模型。

CHiPS调查的结论与新的X射线望远镜eROSITA的推出相吻合，后者旨在将我们的星团目录从几百个增加到几万个。但是，除非他们改变寻找这些集群的方式，否则他们将错过成百上千的偏离规范的集群。麦当劳说：“正在建立集群的人们正在寻找这种新型X射线望远镜，他们需要了解这项工作。”“如果您错过了1％的星团，那么您对宇宙的理解程度就会受到根本性的限制。”

参考：“隐藏在普通视域（CHiPS）中的星团：“极端BCG簇的完整样本”，作者：Taweewat Somboonpanyakul，Michael McDonald，Massimo Gaspari，Brian Stalder和Antony A. Stark，2021年3月26日，《天体物理学杂志》。
10.3847 / 1538-4357 / abe1bc

这项研究得到了麻省理工学院的KavliResearchInvestment Fund的部分支持，以及NASA通过Chandra X射线天文台和哈勃太空望远镜的Guest Observer计划的支持。