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宇宙最明亮星系如何坐上第一宝座?研究:蚕食了三个邻居星系

2024-12-23 207

W2246-0526 星系是目前可观测宇宙中最明亮的星系,起因于中心的超大质量黑洞吞噬大量物质辐射能量。但天文学家现在却发现它并不是“白手起家”──而是蚕食鲸吞附近 3 个邻居星系的物质,才使得自己变成全宇宙最明亮的星系。

W2246-0526 星系(全名 WISE J224607.55-052634.9)由 NASA 广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)于 2015 年发现,距离地球 124 亿光年,惊人的是它并非科学家已知尺寸或质量最大的星系,但是它的星系辐射亮度高达太阳 350 兆倍,比 WISE 发现的其他任何星系亮度都还要高上 2 倍,也因此一举成为全宇宙最明亮的星系。

之所以会如此明亮,是因为 W2246-0526 中心有个质量比太阳大 40 亿倍的黑洞狼吞虎咽中,在强烈引力作用下,物质往黑洞方向高速坠落,互相撞击且加热到摄氏数百万度,释放出令人难以置信的能量与光芒,包含这类型超大质量黑洞的星系也称为类星体(quasar)。

分类上,W2246-0526 星系又属于极罕见的类星体,称为热尘蔽星系(Hot,Dust-Obscured Galaxy,缩写 Hot DOG),大概每 3,000 个类星体只会出现 1 个。

那么这些气体与尘埃又是从哪里源源不绝的补充?来自智利的团队利用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)观察发现,WJ2246-0526 星系其实从邻居那边窃取了不少物质,才维持住自身的可怕光度。研究主要作者 Tanio Diaz-Santos 表示,预计这场宇宙蚕食秀会持续几亿年。

ALMA 可识别出物质尘埃的流动轨迹,在下图观测图像中,可以看见 WJ2246-0526 星系周遭有三个伴星系(C1、C2、C3),形状与轨迹显示它们正被 WJ2246-0526 星系吸收。

(Source:NASA)

不过星系暴食最终可能导致自我毁灭。科学家假设,当聚集在类星体的物质过多,也会造成大量气体尘埃向外排出,阻止新恒星获取材料形成,虽然强大但也易被反噬,反而那些温吞的星系可以借着孕育新恒星细水长流。

这次观察同样有些谜团待解决,WJ2246-0526 星系的超大质量黑洞尺寸应该要比预期再大 3 倍,才能解释该星系的亮度,还有什么发现遗漏了?研究人员不清楚,需要一点时间弄明白。新论文发表在《Science》期刊。

  • Here’s how the ‘brightest’ object in the universe formed
  • The Brightest Known Galaxy in The Universe Has Turned Out to Have a Really Dirty Secret
  • The Most Luminous Galaxy Is Eating Its Neighbors
  • Brightest-known galaxy is cannibalizing its three neighbors

(首图来源:NARO)

2019-03-11 19:31:00

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