迄今为止发现的最大星系让科学家们感到困惑

迄今为止发现的最大星系让科学家们感到困惑

天文学家刚刚发现了有史以来最大的星系,他们不知道它是如何变得这么大的。

研究人员在一项新研究中报告说,Alcyoneus 星系的宽度为1630 万光年,其直径是银河系的 160 倍,是之前拥有 390 万光年的 IC 1101 的四倍。以与赫拉克勒斯战斗的神话巨人之一命名,他的名字在希腊语中意为“强大的驴子”,距离地球大约 30 亿光年。

银河怪物是射电星系的一个特别大的例子,或者是一个在中心有一个超大质量黑洞的星系,它在将大量物质吐出之前吞噬了大量的物质——发出两股巨大的等离子体射流,以接近光速的速度移动. 在行进数百万光年后,等离子束变慢,扩散成以无线电波形式发光的羽流。就 Alcyoneus 而言,它的裂片是有史以来发现的最大的。

拥有巨大的、充满等离子体的射电瓣的星系并不新鲜(甚至银河系也有两个小羽流),但是位于其中心的相对普通的星系 Alcyoneus 是如何能够生长出如此巨大的羽流对科学家来说是一个谜. 研究人员发布了他们的发现,该发现已于 2 月 11 日在预印本服务器arXiv上的《天文学与天体物理学》杂志上被接受发表。

“我们在投影中发现了由单个星系构成的最大已知结构——一个巨大的射电星系,其投影适当长度为 [of] 4.99 ± 0.04 兆秒差距 [1628 万光年]。真正的适当长度至少是…… 5.04 ± 0.05 兆秒差距 [1644 万光年],”由荷兰莱顿天文台天文学家 Martijn Oei 领导的研究人员在研究中写道。

研究人员在仔细研究了低频阵列 (LOFAR) 收集的数据后首次发现了新的银河系重量级人物,该网络由分布在欧洲 52 个地点的大约 20,000 台射电望远镜连接而成。在处理数据以仅检测到大而分散的无线电波瓣后,Oei 偶然发现了这个巨大的结构。

但除了巨大的羽流之外,Alcyoneus 是一个正常的椭圆星系,总质量大约是太阳质量的 2400 亿倍(银河系的一半),中央超大质量黑洞是太阳质量的 4 亿倍(100 倍)比最大的黑洞质量小)。事实上,与大多数射电星系相比,Alcyoneus 的中心偏小。

奇怪的不只是 Alcyoneus 的质量。

“除了几何之外,Alcyoneus 和它的宿主 [星系中心] 非常普通:总的低频光度密度、恒星质量和超大质量黑洞质量都低于,尽管类似于内侧巨型射电星系,”研究人员在他们的研究中写道。“因此,巨大的星系或中心黑洞并不是生长大型巨人所必需的,而且,如果观察到的状态可以代表其生命周期内的源,那么高无线电功率也不是。”

目前,天文学家被难住了,但他们正在调查一些潜在的解释。一种可能性是,银河系周围环境的密度比平时低,这使得它的喷流能够以前所未有的规模扩张。另一种可能的解释是,Alcyoneus 存在于宇宙网的细丝中,这是一种连接星系的巨大且鲜为人知的气体和暗物质结构。

研究人员表示,找出导致 Alcyoneus 膨胀的原因对于弄清楚其他星系如何增长也很有用。研究人员写道:“如果存在作为巨型射电星系增长重要原因的宿主星系特征,那么最大的巨型射电星系的宿主很可能拥有它们。” “同样,如果存在特别有利于巨型射电星系生长的大尺度环境,那么最大的巨型射电星系很可能存在于其中。”

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