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弯曲两个星系团之间的桥

2020/8/2 12:23:27 来源:原创 浏览:

弯曲两个星系团之间的桥

几千万年前,两个星系团碰撞在一起并穿过了对方。这种强有力的活动使各星团释放出了一股热气流并在两个物体间形成了一座不寻常的桥。现在,这个桥被来自超大质量黑洞的粒子所击打。

名叫SDSS J0333+0651的星系团(图源:nasa)

图中相距较远的淡蓝色星系提示有暗物质环的存在 (图源:nasa)

银河星团是宇宙中被引力结合在一起的最大的物体。它们包含成百上千的星系,大量能在x射线中发光的数百万度气体,以及很多不可见的暗物质。

Abell 2384 (图源:nasa)

这个叫阿贝尔(Abell) 2384的系统显示出当两个星团碰撞所产生的巨大结构。美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台和欧空局XMM牛顿(蓝色)以及印度的巨型海浪射电望远镜(红色)的X射线合成图像显示了Abell 2384中的超高温气体桥。这个新的多波长视图展示出了喷气机在其中一个星团的星系中心的超大质量黑洞射出去的效果。他强大到可以弯曲气体桥的形状,这个桥有三百万光年长,质量有6万亿个太阳那么多。

另一个带标签版本的图像追溯了桥的形状,标记出了超大质量黑洞的位置,并展示出喷气机是在碰撞点侧面哪里推动桥中的热气体。在最后的位置中,天文学家找到了激震前沿的证据,和超音速飞船的音爆差不多,它可以使气体保持热度并防止其冷却而形成新星。

无线电发射从黑洞向北120万光年一直延伸到黑洞向南约170万光年。北部的无线电发射也比南部的要更微弱一些。由于桥中的热气体,向北的无线电发射被喷气机影响变慢了,这也许可以解释北部与南部的差别。

钱德拉x 射线天文台 (图源:nasa)

钱德拉经常能观察到热气体中由星团中心的喷气机所造成的空洞,比如英仙座星系团,MS 0735 和蛇夫座超星系团。然而阿贝尔2384是个例外,这种反应发生在了星系团的外部区域。同样不同寻常的是,驱使喷气机的超大质量黑洞并不在星系团中心里最大的星系中。

天文学家认为像Abell 2384的物体对于理解星系团的生长很有意义。电脑模拟显示出在两个星系团碰撞之后,他们像钟摆一样摆动,并在结合成一个更大的星团之前穿过了对方若干次。基于这些模拟,天文学者认为Abell 2384里的两个星团将最终融合。

Abell 2384位于地球12亿光年远的位置。通过之前的结果,科学家们预计Abell 2384的总质量是太阳的260万亿倍,这其中包括了暗物质,热气体和个体星系。

一篇描述这项研究的论文发表在了皇家天文学会月报的2020年一月刊中,并且可以在线阅读。

作家有Viral Parekh(南非射电天文台和南非罗得斯大学); 他提阿娜拉嘎纳Tatiana Lagana(巴西南克鲁塞罗大学/巴西圣保罗西德大学); Kshitij Thorat(比勒陀利亚大学,比勒陀利亚); Kurt van der Heyden(南非开普敦大学); Asif Iqbal Ahanger(印度拉曼研究所);和佛罗伦萨·杜雷特(Florence Durret)(法国巴黎天体研究所和法国索邦大学)。

NASA的马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。史密森尼天文观测台的钱德拉X射线中心控制着剑桥和马萨诸塞州伯灵顿的科学和飞行业务

作者: Lee Mohon

FY: 凯

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