韦布新发现:捕捉到6个星系的猛烈合并!
近日,詹姆斯·韦布太空望远镜在宇宙深处捕捉到了一场由至少6个星系参与的“毁灭性德比”,这场发生在120亿年前的猛烈碰撞,正推动一个超大质量黑洞的成长,并注定将塑造出宇宙中最为庞大的星系之一。
这个被命名为TGSSJ1530+1049的星系群,位于红移4.0的位置,相当于宇宙大爆炸后仅约20亿年的时期。当科学家最初接收到来自这一区域的射电辐射信号时,他们推测那可能源自某个尚未发现的活跃黑洞,然而韦布望远镜的近红外相机却揭示出远超预期的惊人景象——并非单个星系,而是一个由六个质量巨大的星系组成的致密星系群,它们正纠缠在一起,逐步走向合并。
这6个星系被压缩在仅数万光年的空间内,甚至比我们的银河系还要狭小,却蕴含着总质量相当于数千亿个太阳的庞大恒星,并且每年以惊人的速度孕育着70至163个太阳质量的新生恒星——相比之下,银河系每年诞生的恒星质量还不到太阳的十倍。这一极端环境令天文学家联想到了著名的史蒂芬五重星系,后者同样是由多个星系构成的致密星系群,正朝着合并为一颗巨型椭圆星系的方向演化。
莱顿天文台的胡布·罗特赫林表示,这项研究的特别之处在于能够同时追踪巨型星系的形成过程与核心黑洞的成长历程。在TGSSJ1530+1049的中心,一个超大质量黑洞已经形成,欧洲甚长基线干涉测量网和英国e-MERLIN射电望远镜阵列已探测到典型的活跃黑洞喷流特征——喷流与周围气体相互作用产生的射电瓣和热点,清晰揭示了物质落入黑洞时部分被高速抛射的剧烈过程。不过,喷流尚未扩展到所有六个星系的范围,表明这个黑洞仍处于相当年轻的阶段。
莱顿大学的罗德里克·奥弗齐尔将这些结构称为原星系团,它们是今天所观测到的庞大星系群的前身,也是宇宙早期物质开始聚集的区域。TGSSJ1530+1049作为迄今为止在早期宇宙中发现的最致密重质量星系群之一,其六个成员星系将经历一系列快速并合,最终演化为所谓的“最亮星系团星系”——即存在于星系团中心的巨大椭圆星系。
实际上,我们正目睹一个极为罕见的时刻——几颗质量巨大的星系仍各自独立存在,却已开始合并,逐步铸造成一个更为庞大的星系。这一发现不仅为理解宇宙最大质量星系、星系团及黑洞的形成机制提供了振奋人心的线索,更让我们得以窥见宇宙结构形成过程中最为剧烈而关键的一章。相关研究成果已分别发表于《天体物理学开放期刊》( The Open Journal of Astrophysics)和《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上。
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