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哈勃观点阿贝尔2261,椭圆星系带有一个特殊的大核心

这张来自哈勃的新影像显示了距离大约30亿光年远的巨型椭圆星系阿贝尔2261,大约是我们银河系直径的10倍,具有非常大的核心,测量距离约为10,000光年。 /

使用美国宇航局哈勃太空望远镜的天文学家获得了一个非常新的椭圆星系的新视图,这个椭圆星系可能被一个或多个黑洞的行为膨胀它的核心是

跨越只有一百万光年,这个星系约为银河系星系直径的10倍。这个臃肿的星系是一个不寻常的一类星系的成员,散射核心弥漫着星光迷雾,通常在中心黑洞周围有一个集中的光峰。观看核心就像看到一个没有市中心的城市,只是房屋洒满了广阔的景观。

天文学家使用哈勃望远镜高级相机测量和宽视场相机3来测量银河系中被称为A2261-BCG的星光数量。哈勃望远镜观测显示,这颗约为10,000光年的银河核心是迄今为止最大的浮游核心。

星系的核心尺寸通常与其主星系的尺寸相关,但在这种情况下,中心区域比天文学家大得多期待星系的大小。实际上,膨胀的核心比其他非常明亮的星系的中心大三倍以上。位于距离30亿光年远的星系是阿贝尔2261星系团中质量最大,最亮的星系

天文学家提出了两种可能性,用于浮肿核心。一种情况是,一对合并的黑洞在重力作用下分散星星。另一个想法是合并黑洞从核心弹出。留下没有锚,星星开始更扩散,创造了看起来蓬松的核心。

之前的哈勃望远镜观察显示超大质量黑洞比太阳重数百万甚至十亿倍,几乎所有星系的中心,并可能在塑造这些中心区域中发挥作用

”期望在每个星系中找到黑洞是有点像希望在桃子里找到一个坑,“哈勃研究的合着者,亚利桑那州图森国家光学天文观测台的天文学家托德劳尔解释说。 “有了这个哈勃观察,我们切成了最大的桃子,我们找不到这个坑。我们并不确定这个黑洞不在那里,但哈勃表明核心中没有星星的集中。“

马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的队长Marc Postman说,这个星系在哈勃望远镜中脱颖而出。 “当我第一次看到这个星系的形象时,我马上就知道这很不寻常,”邮差解释道。 “核心非常分散而且非常庞大。然后,根据我们以前的哈勃望远镜所了解的情况,理解所有的数据,然后对这个特定星系的迷人特性提出合理的解释。“

描述结果的论文出现在9月10日的“天体物理学期刊”上。天文学家预计会在银河系中心看到轻微的光点,标志着黑洞和伴星的位置。相反,星系的强度在整个银河系中仍然相当平坦。

膨胀核心的一种可能性可能是由于两个中心黑洞相互围绕着轨道。这些黑洞总体上可能达到数十亿个太阳。尽管其中一个黑洞是银河原生的,但是可能是由一个较小的星系加入了第二个黑洞,这个星系被大质量的椭圆形吞噬了。

在这种情况下,在巨星系中心盘旋的恒星靠近双黑洞。然后星星被引导出核心。每个引力弹都抢走了动量黑洞,将它们靠得更近,直到最后它们合并,形成一个仍然存在于银河系中心的超大质量黑洞。

另一个相关的可能性是,黑洞合并产生了重力波,这是空间结构中的涟漪。根据广义相对论的理论,一对合并的黑洞会产生辐射的重力波纹。如果黑洞质量不等,那么一些能量可能在一个方向上辐射更强烈,产生相当于火箭推力。力量的不平衡将以每小时数百万英里的速度从中心排出合并的黑洞,导致没有中央黑洞的银河系稀有。 “黑洞是明星的锚点,”劳尔解释说。 “如果你把它拿出来,突然你的质量就会减少很多。恒星并没有被很好地保持下来,而是扩大了,并且扩大了核心。“

该小组承认,这个被抛出的黑洞情景可能听起来很牵强,“但这正是让观察宇宙如此迷人的原因 - 有时你会发现意想不到的情况,”邮差说。

Lauer补充道:”这是一个非常有趣的系统,它可以解决很多问题。我们对黑洞做了什么深刻的思考。但是我们还没有能够测试我们的理论。这是一个有趣的地方,我们已经有很多想法可以聚集在一起并且可以被测试,关于黑洞如何动态地相互作用以及它们如何影响周围恒星群的相当奇特的想法。“

该团队正在进行后续观察,射电望远镜(VLA)在新墨西哥州。天文学家期望材料落在黑洞中发射无线电波,以及其他类型的辐射。他们会将VLA数据与哈勃图像进行比较,以更精确地确定黑洞的位置,如果确实存在的话。

Abell 2261星团是由Postman领导的多波长调查的一部分,称为Cluster Hub Lensing和Supernova调查与哈勃(CLASH)。这项调查探讨了25个大质量星系团中暗物质的分布

来源:欧空局/哈勃和美国航天局

团队承认,被驱逐的黑洞情景可能听起来很牵强,“但这正是让观察宇宙如此有趣的原因 - 有时你会发现意想不到的事情,”邮差说。 ESA; M.S. Postman,STScI; T. Lauer,NOAO,图森; CLASH团队