宇宙最明亮星系如何坐上第一寶座?研究:蠶食了三個鄰居星系

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 20 日 12:54 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

W2246-0526 星系是目前可觀測宇宙中最明亮的星系,起因於中心的超大質量黑洞吞噬大量物質輻射能量。但天文學家現在卻發現它並不是「白手起家」──而是蠶食鯨吞附近 3 個鄰居星系的物質,才使得自己變成全宇宙最明亮的星系。



W2246-0526 星系(全名 WISE J224607.55-052634.9)由 NASA 廣域紅外線巡天探測衛星(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)於 2015 年發現,距離地球 124 億光年,驚人的是它並非科學家已知尺寸或質量最大的星系,但是它的星系輻射亮度高達太陽 350 兆倍,比 WISE 發現的其他任何星系亮度都還要高上 2 倍,也因此一舉成為全宇宙最明亮的星系。

之所以會如此明亮,是因為 W2246-0526 中心有個質量比太陽大 40 億倍的黑洞狼吞虎嚥中,在強烈引力作用下,物質往黑洞方向高速墜落,互相撞擊且加熱到攝氏數百萬度,釋放出令人難以置信的能量與光芒,包含這類型超大質量黑洞的星系也稱為類星體(quasar)。

分類上,W2246-0526 星系又屬於極罕見的類星體,稱為熱塵蔽星系(Hot,Dust-Obscured Galaxy,縮寫 Hot DOG),大概每 3,000 個類星體只會出現 1 個。

那麼這些氣體與塵埃又是從哪裡源源不絕的補充?來自智利的團隊利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)觀察發現,WJ2246-0526 星系其實從鄰居那邊竊取了不少物質,才維持住自身的可怕光度。研究主要作者 Tanio Diaz-Santos 表示,預計這場宇宙蠶食秀會持續幾億年。

ALMA 可識別出物質塵埃的流動軌跡,在下圖觀測圖像中,可以看見 WJ2246-0526 星系周遭有三個伴星系(C1、C2、C3),形狀與軌跡顯示它們正被 WJ2246-0526 星系吸收。

(Source:NASA

不過星系暴食最終可能導致自我毀滅。科學家假設,當聚集在類星體的物質過多,也會造成大量氣體塵埃向外排出,阻止新恆星獲取材料形成,雖然強大但也易被反噬,反而那些溫吞的星系可以藉著孕育新恆星細水長流。

這次觀察同樣有些謎團待解決,WJ2246-0526 星系的超大質量黑洞尺寸應該要比預期再大 3 倍,才能解釋該星系的亮度,還有什麼發現遺漏了?研究人員不清楚,需要一點時間弄明白。新論文發表在《Science》期刊。

(首圖來源:NARO