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宇宙中最亮的星系,曾经同时吞食了三个“自己的同胞”

科普小知识2022-02-07 13:19:00
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宇宙中最亮的星系,曾经同时吞食了三个“自己的同胞”

据国外媒体报道,天文学家在一项新的研究中发现,目前已知的最亮的星系似乎同时吞噬了三个类似的星系,这就是为什么它具有如此高的亮度。这一发现可能解释了这个“光秀”背后的黑洞在早期宇宙中是如何达到如此惊人的规模的。

几乎所有星系的中心都有超大质量黑洞,其质量可以达到太阳的数百万甚至数十亿倍。先前的研究表明,当这些巨大的黑洞吞噬外来物质时,它们会释放大量的光,这可能是宇宙中最亮的物质之一类星体的来源。天文学家可以观察到类星体,即使它们离我们更远。因此,类星体是人类已知的最遥远的天体之一。离我们最远的类星体也是宇宙中最早形成的类星体,因为它们离我们越远,光到达地球的时间就越长。

对于科学家来说,解释早期宇宙中的黑洞如何吞噬足够多的物质成为超大质量黑洞是一个巨大的挑战。因此,研究人员希望分析尽可能多的早期类星体,以进一步了解它们的发展过程。

在这项新的研究中,科学家们将注意力集中在距离地球约250亿光年的类星体WISE J上。这项研究的主要作者,智利圣地亚哥迭戈波塔利斯大学的天体物理学家塔尼奥·迪亚斯·桑托斯说,这个星系相对较小,直径只有银河系的十分之一。

然而,这个布满灰尘的小类星体是我们所知道的最亮的星系之一。英国莱斯特大学的天体物理学家安德鲁·布莱恩是这项研究的共同作者,他说它的亮度比银河系高10000倍,比太阳高100万亿倍。

此外,类星体WISE J 224607.57-052635.0也是已知最早的类星体之一,形成于大约124亿年前,仅比大爆炸晚13亿年。这个类星体和它的同类非常热而且布满灰尘。

科学家使用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)和新墨西哥州的卡尔·詹斯基甚大阵列分析了类星体WISE J 224607.57-052635.0。详细的研究报告发表在11月15日的《科学》杂志上。

宇宙中最亮的星系,曾经同时吞食了三个“自己的同胞”

这张照片是迄今已知最亮的星系——WISE j 224607.57-052635.0的概念图。它的直径只有银河系的十分之一,但是它的亮度却是银河系的10000倍。

布莱恩的团队发现了三个通过尘埃与类星体相连的小星系,它们的碳含量非常高,类似于碳烟。"这些星系和尘埃分布在类星体WISE J 224607.57-052635.0周围,占据了银河系大小的区域。"

光是类星体内部的尘埃就有17亿倍于太阳的质量,而它们的“卫星”星系中的尘埃总量只有一点点多。“我们相信,这是人类第一次在早期宇宙的多重合并事件中发现尘埃连接带。”

构成尘埃的元素是由巨星内部的核反应形成的,然后分散到整个星系。这表明类星体周围的气体与更早的恒星诞生有关。布赖恩说,这一发现可以帮助我们更好地理解气体和尘埃在星系诞生中的作用。

研究人员指出,星系与其他星系的融合不仅能为类星体发光提供原材料,还能产生大量的尘埃覆盖它们。因此,这项研究的发现可能有助于解释早期宇宙中这些明亮但布满灰尘的星系的形成。