研究一個巨大且不尋常的螺旋星系的天文學家發現了我們自己的家園銀河係可能命運的線索。
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在觀察宇宙時,我們發現了大量證據來支持當前的協和 Lambda 冷暗物質 (ΛCDM) 模型。但時不時地,天文學家會發現一些非常奇怪的物體,它們似乎挑戰了我們對宇宙如何運作的看法。位於水瓶座的螺旋星系 2MASX J23453268−0449256 距離我們 9.47 億光年,就是這樣的天體之一。
在我們深入了解真正奇怪的東西之前,星係有許多有趣的特性。銀河係是快速旋轉,可能是我們當地宇宙中質量最大的星系之一,並且似乎沒有恆星形成區域,星系中超過 93% 的恆星質量是在大約 100 億年前形成的。
但引起新團隊興趣的是,它是最大的無線電源有史以來發現的,從銀河核發出的巨大射電噴流,綿延 600 萬光年。這是出乎意料的,因為這些噴流幾乎總是在橢圓星系中發現。
研究小組在研究中解釋道:“這些明亮而巨大的射電噴流和波瓣標誌著 J2345−0449 是一個獨特的源,即使在非常巨大的螺旋星系和當地宇宙中快速增長的[巨型射電星系]例子中,它們本身也提出了許多重要的天體物理問題。”
“毫無疑問,這是一個非常不尋常的現象,因為由於未知的原因,如此大規模、強大的射電噴流(通常在 100-1,000 kpc 規模)幾乎完全是從託管[超大質量黑洞]的球核主導的橢圓星係發射的,而 J2345−0449 的宿主是一個螺旋星系。因此,這種違反直覺的[活動星系核]挑戰了標準的增長范式以及星系核球中大質量[黑洞]的共同演化,因此,它們也引起了人們的濃厚興趣,因為它們可能是射電星系中央引擎及其對星系恆星和氣態物質的反饋特徵的理想天體物理模型。”
此前,人們認為這些強大的噴流不可能存在於螺旋星系中,或者更重要的是,螺旋星係無法在猛烈的噴流中倖存下來。但在 9.47 億光年之外,坐落著 J2345−0449,它擁有清晰的旋臂、未受干擾的恆星環、發光的核棒,以及一個極其活躍的黑洞,向宇宙發射強大的等離子體和無線電流。
班加羅爾基督教大學的首席作者喬伊迪普·巴奇教授在一份報告中表示:“這一發現不僅僅是一個奇怪的現象,它迫使我們重新思考星係是如何演化的,以及超大質量黑洞如何在星系中生長並塑造它們的環境。”陳述。
“如果一個螺旋星係不僅能夠在如此極端的條件下生存而且能夠繁榮發展,這對像我們銀河系這樣的星系的未來意味著什麼?我們的星係有一天會經歷類似的高能現象,從而對其中珍貴生命的生存產生嚴重後果嗎?”
雖然發現一個在中央超大質量黑洞如此劇烈的活動中倖存下來的螺旋星系聽起來像是一件“好事”,但這表明我們自己的星係有可能經歷類似的暴力。例如,如果氣體雲、恆星或小星係被我們自己的黑洞人馬座 A* 吸積,它可能會引發噴流活動。有人指出,我們的太陽系,根據其強度,可能會剝奪我們行星的大氣層,由於輻射暴露而損害生命的 DNA,或者破壞我們的臭氧層並導致地球上的大規模滅絕。
巨大的螺旋星係與我們自己的星系相比。
圖片來源:Bagchi 和 Ray 等人/哈勃太空望遠鏡(抄送4.0)
研究小組表示,這些噴流還可以改變星際介質並抑制恆星的形成。
研究小組在結論中寫道:“我們對潛在[恆星形成]氣體的詳細多波長研究表明,雖然熱氣體在這個星系的巨大延伸暈中冷卻,但新恆星不會在中心形成,因為中央吸積[超大質量黑洞]可能會通過其強大的射電噴流發出反饋,再次加熱氣體或將其推到星系範圍之外。” “對於像 J2345−0449 這樣的大多數星系和其他一些觀察到的星係來說,[黑洞]的活動似乎已經結束或大大減少了恆星的形成,但尚未成功清除它們所有的冷氣體。”
對星系進行更詳細的觀測——也發現其數量大約是原來的 10 倍研究小組表示,要理解這個新的、意想不到的謎團,需要比銀河系更複雜的東西。
“了解這些罕見的星係可以提供有關控制宇宙的看不見的力量的重要線索,包括暗物質的性質、星系的長期命運和生命的起源,”合著者、基督大學博士生尚卡爾·雷補充道。
“最終,這項研究讓我們離解開宇宙之謎又近了一步,提醒我們宇宙仍然蘊藏著超乎我們想像的驚喜。”
該研究發表於英國皇家天文學會每月通知。









