天文学家刚刚发现了一个绝对的星系怪物。
Alcyoneus 潜伏在约 30 亿光年之外,是一个巨大的射电星系,距离太空 5 兆秒差距。 它长 1630 万光年,构成了已知最大的起源于银河系的结构。
这一发现突显了我们对这些庞然大物以及推动它们惊人增长的原因知之甚少。 但它可以提供一条更好地理解的途径,不仅可以理解巨大的射电星系,还可以理解在张开的太空中漂浮的星系间介质。
巨大的射电星系是充满奥秘的宇宙中的另一个谜团。 它们由一个宿主星系(即围绕包含超大质量星系核的恒星团)组成。),以及从银河系中心喷发的巨大喷流和裂片。
这些喷流和波瓣与星际介质相互作用,充当同步加速器加速产生无线电发射的电子。
我们非常确定我们知道是什么产生了喷流:银河系中心的一个活跃的超大质量黑洞。 当黑洞从周围的巨大物质盘中吞噬(或“吸积”)物质时,我们将黑洞称为“活跃”。
并非吸积盘中所有旋转进入活跃黑洞的物质最终都会不可避免地超出事件视界。 其中一小部分以某种方式从吸积盘的内部区域漏斗到两极,在那里以电离等离子体射流的形式以光速的很大一部分速度喷射到太空中。
这些喷射流可以飞行很长的距离,然后扩散成巨大的无线电发射波瓣。
Alcyoneus 的射电瓣。 (Oei 等人,arXiv,2022)
这个过程很正常。甚至银河系也有射电波瓣。 我们真正无法很好地理解的是,为什么在某些星系中,它们会增长到兆秒差距尺度上的绝对巨大尺寸。 这些被称为巨型射电星系,最极端的例子可能是了解推动其增长的关键。
由荷兰莱顿天文台天文学家 Martijn Oei 领导的研究人员表示:“如果存在主星系特征,这是巨型射电星系生长的重要原因,那么最大的巨型射电星系的主星系很可能拥有这些特征。”在他们的预印本论文中解释,已被接受发表于天文学与天体物理学。
“同样,如果存在非常有利于巨型射电星系生长的特定大尺度环境,那么最大的巨型射电星系很可能就位于其中。”
该团队在低频阵列收集的数据中寻找这些异常值(承诺)在欧洲,一个由大约 20,000 个无线电天线组成的干涉网络,分布在欧洲 52 个地点。
他们通过新的管道重新处理数据,去除可能干扰漫射射电波瓣检测的紧凑型无线电源,并校正光学失真。
他们说,由此产生的图像代表了迄今为止对射电星系波瓣进行的最敏感的搜索。 然后,他们使用了最好的模式识别工具可用于定位他们的目标:他们自己的眼睛。
这就是他们发现Alcyoneus的方式,它从数十亿光年外的星系中喷涌而出。
“我们发现了投影中由单个星系构成的最大的已知结构?一个巨大的射电星系,其预计的正确长度为 4.99 ± 0.04 兆秒差距。真正的正确长度至少为 ? 5.04 ± 0.05 兆秒差距,”他们写。
一旦测量了裂片,研究人员就使用斯隆数字巡天系统来尝试了解宿主星系。
他们发现这是一个相当正常的椭圆星系,嵌入在细丝中宇宙网,其质量约为太阳的 2400 亿倍,其中心的超大质量黑洞约为太阳质量的 4 亿倍。
这两个参数实际上都处于巨型射电星系的低端,这可以为推动射电波瓣增长的因素提供一些线索。
“除了几何学之外,昴宿六及其宿主的平凡程度令人怀疑:总低频光度密度、恒星质量和超大质量黑洞质量都低于内侧巨型射电星系,尽管相似,”研究人员写道。
“因此,非常巨大的星系或中央星系不需要生长大巨星,而且,如果观察到的状态能够代表源的整个生命周期,那么高射电功率也不是必要的。”
阿尔库纽纽斯可能位于一个密度低于平均水平的空间区域,这可能使其能够扩张? 或者与宇宙网的相互作用在物体的生长中发挥着作用。
然而,无论其背后是什么,研究人员相信,Alcyoneus 在遥远的宇宙黑暗中仍在变得更大。
该研究已被接受发表于天文学与天体物理学,并且可以在arXiv。