如果我们在大约 2.6 亿年前就在 Abell 980 星系团的中心,我们可能会看到一些非常壮观的东西。
星团中最亮的星系爆发了,这是其超大质量活动的结果,这一事件将继续吹出巨大的气泡,向太空发射射电光。
在一项新的研究中,由印度萨维特里拜普勒普纳大学的苏拉吉特·保罗领导的天文学家团队表示,这些新发现的气泡(称为射电波瓣或射电星系)是我们所见过的同类中最古老的。
此外,还发现了一对较年轻的叶。在第二篇论文中,同一团队将它们追溯到同一个母星系,使合并后的天体成为双瓣的罕见例子——这表明该星系的超大质量黑洞已经间歇性喷发。
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由于射电波瓣可以延伸数百万光年,比它们爆发的星系大得多,因此它们可以影响星系间介质,即星系之间的稀薄气体。研究这些结构可以帮助我们更好地了解这种介质,以及超大质量的周期性、偶发性活动创造它们的人。
射电波瓣在宇宙中相当常见。它们是在超大质量黑洞处于活跃阶段时产生的,会从周围的空间中吸食物质。
虽然大部分物质落入黑洞,但其中一些物质沿着黑洞的外部磁力线加速到其两极,在那里,它们以两股以相当大的光速百分比行进的喷流发射到太空中。
这些喷流冲入星际空间,在那里它们膨胀成与星际介质相互作用的波瓣。这些波瓣充当同步加速器来加速电子,产生无线电发射。
问题是,它们的消失速度非常快,超出了我们的检测能力,而且在我们看来,它们的年龄还没有超过 1 亿年。然而,这些遗迹可以记录有关它们形成条件的宝贵信息。
保罗和他的同事们假设,一种可能延长它们生存时间的环境是低质量、安静的星系团中炎热、松弛的介质。
他们利用印度的巨型米波射电望远镜在星系团中寻找这样的环境——他们在距离我们约 20 亿光年的阿贝尔 980 中发现了一个。在那里,他们发现了微弱的射电结构——波瓣,他们能够将其老化至约 2.6 亿年前,跨越 120 万光年的距离。
接下来是确定裂片的来源。
在第二篇论文中,克里希纳和他的同事能够追踪到该星团中最亮的星系。现在,它位于Abell 980的中心;然而,克里希纳和他的团队表明它并不总是处于这个位置。在大约 2.6 亿年的时间里,它从发出第一对裂片的位置迁移了 25 万光年。
一旦到达星团中心,星系就会再次爆发,产生第二对裂片。迄今为止,天文学家只发现了几十个与两对射电波瓣相连的星系,称为双双射电星系。
由于阿贝尔 980 中两对裂片的母星系已经迁移,将裂片分开,克里希纳和他的团队将这些星系命名为“分离双双射电星系”。它也比双双射电星系更加罕见。研究人员表示,仅报告了另外两种候选者,使这一发现成为迄今为止最合理的例子。
未来,更灵敏的射电观测可能会产生更多的例子,有助于揭示超大质量黑洞爆发的反复性质。