發現宇宙中最長的大橋,長達300萬光年,距離我們才12億光年!

2020-10-18 博科園

文章來自:博科園官網(www.bokeyuan.net)

天文學家發現幾億年前,兩個星系團相撞,然後相互穿透,這一強大的碰撞事件,從每個星系團釋放出大量的熱氣,在兩個天體之間形成了一座不同尋常的橋梁,這座橋現在正受到超大質量黑洞粒子的撞擊。星系團是宇宙中最大的物體,靠重力聚集在一起,星系團通常包含成百上千個星系,在X射線中發光的數百萬度超高溫巨大氣體,以及巨大看不見的暗物質儲藏庫。

這個被稱為阿貝爾2384(Abell2384)的系統,展示了兩個星系團碰撞時可能產生的巨大結構。上圖這張來自美國宇航局(NASA)錢德拉X射線天文臺和歐空局(ESA)XMM-牛頓微信(藍色)以及印度巨型米波射電望遠鏡(紅色)的X射線合成圖像,顯示出阿貝爾2384中一座過熱的氣橋,同時這張新的多波長圖像,揭示了噴流從其中一個星系團中星系中心的超大質量黑洞射出的效果,其研究發現發表在《皇家天文學會月刊》上。

噴流如此強大,以至於它正在彎曲氣橋的形狀,氣橋延伸超過300萬光年,可能是宇宙中最長最大的橋了,而且質量約為6萬億個太陽。這張圖的標籤版本描繪了橋的形狀,標記了超大質量黑洞的位置,並顯示了噴流在碰撞點將氣橋中的熱氣橫向推到哪裡。圖中還顯示了標誌著每股噴流結束的射電發射波瓣。在碰撞處,天文學家發現了激波鋒面的證據,類似於超音速飛機發出的音爆,它可以保持氣體的熱量,防止它冷卻形成新的恆星。

射電輻射從黑洞向北延伸約120萬光年,向南延伸約170萬光年。北方的射電發射也比南方的發射弱,這些差異可能是由於黑洞噴流與氣橋上的熱氣相撞,從而減緩了向北的無線電發射。錢德拉望遠鏡經常觀測到由英仙座星系團、MS0735星系團和蛇夫座星系團等星系團中心噴流產生的熱氣中的空洞。然而,阿貝爾2384提供了在星系團外部區域發生這種相互作用的罕見情況。同樣不同尋常的是,驅動噴流的超大質量黑洞,並不在位於星系團中心的最大星系中。

天文學家認為像阿貝爾2384,對於理解星系團的增長很重要。基於計算機模擬,研究表明,兩個星系團發生碰撞後,會像鐘擺一樣擺動,在合併成一個更大的星系團之前,它們會相互穿透幾次,然後形成一個更大的星系團。基於這些模擬,天文學家認為阿貝爾2384中的兩個星系團最終會合併。阿貝爾2384距離地球12億光年,根據之前的研究表明,科學家估計阿貝爾2384的總質量,約為太陽質量的260萬億倍,這包括暗物質、熱氣體和單個星系。

博科園|研究/來自:錢德拉X射線中心

研究發表期刊《皇家天文學會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz3067

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