O Aglomerado Phoenix (SPT-CL J2344-4243) é um aglomerado massivo de galáxias de classe Abell, tipo I, localizado na constelação de Fênix, que lhe dá o nome. Foi detectado inicialmente em 2010 durante um levantamento de 2.500 graus quadrados do céu austral usando o efeito Sunyaev-Zeldovich pela colaboração do Telescópio do Polo Sul. É um dos aglomerados de galáxias mais massivos conhecidos, com massa da ordem de 2 × 1015 M☉, e é o aglomerado de raios X mais luminoso descoberto, produzindo mais raios X do que qualquer outro aglomerado massivo conhecido. Está localizado a uma distância comovente de 8,61 bilhões de anos-luz (2,64 gigaparsecs) da Terra. Cerca de 42 galáxias membros foram identificadas e atualmente listadas no Banco de Dados Astronômico SIMBAD, embora o número real possa chegar a 1.000 galáxias.

Descoberta O Aglomerado de Fênix foi relatado pela primeira vez em um artigo de R. Williamson e colegas durante uma pesquisa realizada pelo Telescópio do Polo Sul na Antártida, sendo um dos 26 aglomerados de galáxias identificados pela pesquisa. A detecção foi realizada em frequências entre 95, 150 e 220 GHz, com 14 dos aglomerados de galáxias detectados já identificados, enquanto 12 – incluindo o Aglomerado de Fênix – são novas descobertas. O suposto Aglomerado de Fênix (ainda identificado por sua entrada numérica no catálogo SPT-CL J2344–4243) foi apontado como tendo "a maior luminosidade em raios X de qualquer aglomerado" descrito pela pesquisa. Uma brilhante galáxia Seyfert do tipo 2 também foi pronunciada situando-se a 19 segundos de arco do centro aparente do aglomerado, identificada como 2MASX J23444387-4243124, que mais tarde seria chamada de Fênix A, a galáxia central do aglomerado.

Caracteristicas miniaturadaimagem|Representação artística do centro do Aglomerado de Phoenix, mostrando o buraco negro central e seu disco de acreção que alimenta dois jatos poderosos que emanam do núcleo. Crédito: Bill Saxton (NRAO/AUI/NSF) Devido às suas propriedades extremas, o Aglomerado Phoenix tem sido extensivamente estudado e é considerado uma das classes mais importantes de objetos desse tipo. Um estudo observacional multicomprimento de onda realizado por M. McDonald e colegas mostra que ele possui uma taxa de fluxo de resfriamento extremamente forte (aproximadamente 3.280 M☉ por ano), descrita como um fluxo de resfriamento descontrolado. Esta medição é uma das mais altas já observadas no centro de um aglomerado de galáxias. O fluxo de resfriamento muito forte, em contraste com outros aglomerados de galáxias, foi sugerido como resultado do mecanismo de feedback para evitar um fluxo de resfriamento descontrolado, que pode ainda não estar estabelecido no Aglomerado de Phoenix, o mecanismo de aquecimento esperado, produzido pelo buraco negro central, é inadequado para gerar um feedback (em contraste com os aglomerados de Perseus e Virgo). Isso é ainda mais corroborado pela alta atividade de formação estelar da galáxia central Phoenix A, onde estrelas são formadas a uma taxa de 740 M☉ por ano (em comparação com a produção estelar de 1 M☉ por ano da Via Láctea); o núcleo galáctico ativo central, comprovadamente, não produz energia suficiente para ionizar o gás da galáxia e impedir a formação estelar.

O aglomerado tem a maior luminosidade de raios X em comparação a outros aglomerados.

Phoenix A

A galáxia cD elíptica central deste aglomerado, Phoenix A (RBS 2043, 2MASX J23444387-4243124), abriga um núcleo galáctico ativo que foi descrito como compartilhando as propriedades de um quasar e de uma galáxia Seyfert tipo 2, alimentada por um buraco negro supermassivo central. A galáxia tem uma morfologia incerta. Com base na abertura "total" na banda K, Phoenix A tem um diâmetro angular de 16,20 segundos de arco, correspondendo a um grande diâmetro isofotal de 206,1 quiloparsecs (672.200 anos-luz), tornando-a uma das maiores galáxias conhecidas descobertas na Terra.

Phoenix A também contém vastas quantidades de gás quente. Há mais matéria normal presente ali do que no total de todas as outras galáxias do aglomerado. Dados de observações indicam que o gás quente está esfriando nas regiões centrais a uma taxa de 3.820 M☉/ano, a mais alta já registrada.

Ela também está passando por uma explosão estelar massiva, a mais alta registrada no meio de um aglomerado de galáxias, embora outras galáxias em desvios para o vermelho mais altos tenham uma taxa de explosão estelar mais alta.

Observações feitas por diversos telescópios, incluindo os telescópios espaciais GALEX e Herschel, mostram que ele tem convertido o material em estrelas a uma taxa excepcionalmente alta de 740 M☉ por ano. Isso é consideravelmente maior do que a de NGC 1275 A, a galáxia central do Aglomerado de Perseu, onde as estrelas se formam a uma taxa cerca de 20 vezes menor, ou a taxa de uma por ano de formação estelar na Via Láctea.

miniaturadaimagem|Comparação de tamanho dos horizontes de eventos dos buracos negros de TON 618 e Phoenix A. A órbita de Netuno (oval branco) está incluída para comparação.

Buraco negro supermassivo O buraco negro central do Aglomerado Phoenix é o motor que impulsiona tanto o núcleo Seyfert de Phoenix A quanto os jatos relativísticos que produzem as cavidades internas no centro do aglomerado. M. Brockamp e colegas usaram uma modelagem da densidade estelar mais interna da galáxia central e do processo adiabático que alimenta o crescimento de seu buraco negro central para criar uma ferramenta calorimétrica para medir a massa do buraco negro. A equipe deduziu um parâmetro de conversão de energia e o relacionou ao comportamento do gás quente intraaglomerado, ao parâmetro de feedback AGN e à dinâmica e aos perfis de densidade da galáxia para criar uma modelagem evolutiva de como o buraco negro central pode ter crescido no passado. No caso de Phoenix A, demonstrou-se que ele possui características muito mais extremas, com modelos adiabáticos próximos às limitações teóricas.

Esses modelos, como sugerido pelo artigo, indicam um buraco negro central com massa estimada na ordem de 100 bilhões de M☉, possivelmente até excedendo essa massa, embora a massa do buraco negro em si ainda não tenha sido medida pela mecânica orbital. Uma massa tão elevada o torna potencialmente um dos buracos negros mais massivos conhecidos no universo observável. Um buraco negro com essa massa possui:

24.100 vezes a massa do buraco negro no centro da Via Láctea (Sagitário A*) Duas vezes a massa da Galáxia do Triângulo, incluindo seu halo de matéria escura. Supondo que seja um buraco negro não rotativo, um imenso horizonte de eventos com raio de Schwarzschild de 295,25 bilhões de quilômetros (2.000 unidades astronômicas; 0,031 anos-luz), 50 vezes a distância do Sol a Plutão. Uma circunferência que levaria 71 dias e 14 horas para ser percorrida na velocidade da luz.

Uma massa tão alta pode colocá-lo em uma categoria proposta de buracos negros estupendamente grandes (SLABs), buracos negros que podem ter sido semeados por buracos negros primordiais com massas que podem atingir 100 bilhões de M☉ ou mais, maiores que o limite máximo superior para pelo menos buracos negros de acreção luminosos hospedados por galáxias de disco de cerca de 50 bilhões de M☉.

Observações do JWST Em 2025, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA revelou um elo perdido fundamental na rápida formação estelar do Aglomerado Phoenix. Usando espectroscopia no infravermelho médio, Webb detectou um gás de resfriamento de temperatura intermediária (~300.000 Kelvin) que preenche a lacuna entre o gás quente (10.000.000 Kelvin) e o gás frio (10.000 Kelvin) do aglomerado — um fenômeno nunca visto em outros aglomerados de galáxias.

Categoria:Constelação de Phoenix Categoria:Aglomerados de galáxias Categoria:Fontes astronômicas de raios-X Categoria:Fontes de rádio astronômicas Categoria:Objetos astronômicos descobertos em 2010