天文學家觀察到一個孤獨的遙遠星係，它似乎已經吞噬了所有以前的同伴

一個孤獨星係的合成圖像，包含一個超大質量黑洞、兩個噴流和一個X射線熱點，所有這些都被熱氣包圍。Credit: NASA MSFC/SAO/Chandra
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by Matt Williams, Universe Today）：超過130億年前，宇宙中的第一個星係形成。它們是橢圓形的，中間黑洞(IMBHs)位於它們的中心，周圍環繞著恒星、氣體和塵埃的光環。隨著時間的推移，這些星係逐漸變平，形成中間有一個大凸起的圓盤。然後，它們被相互引力吸引在一起，形成星係團，這是構成大規模宇宙結構的巨大集合。這種吸引力也導致了合並，星係和它們的中央黑洞聚集在一起，產生了更大的具有中央超大質量黑洞(SMBHs)的螺旋星係。
這種合並和同化的過程(以及它們在星係演化中的作用)對今天的天文學家來說仍然是一個謎，因為它大部分發生在早期宇宙，用現有的望遠鏡仍然很難觀察到。利用美國宇航局錢德拉X射線天文台和國際雙子座天文台的數據，一個國際天文學家小組觀察到一個孤獨的遙遠星係，它似乎已經吞噬了它所有的前同伴。他們的發現最近發表在《天體物理學雜誌》上，表明早期宇宙中的星係比以前認為的增長得更快。
該研究小組由都靈大學的博士後天體物理學家Valentina Missaglia領導。與她一起工作的還有來自國家核物理研究所(INFN)、都靈天體物理觀測台、德克薩斯大學裏奧格蘭德山穀分校、馬克斯·普朗克天文學研究所(MPIA)、巴西科學、技術、創新和通信部(MCTIC)、國家空間研究所(INPE)、哈佛&史密森天體物理中心、理論和實驗天文學研究所(IATE)以及國家天體物理研究所(INAF)的同事。
該團隊報告了一個約92億光年遠的單獨星係(3C 297)的意外發現。他們還注意到，它的中心包含一個類星體和從其兩極發出的強大噴流(在無線電頻譜中很亮)。這個星係的環境似乎具有星係團的幾個關鍵特征；然而，這個星係似乎是孤獨的。正如米薩利亞在哈佛-錢德拉新聞稿中所說，“看起來我們有一個星係團，它幾乎錯過了所有的星係，”她說。“我們預計會看到至少12個銀河係大小的星係，但我們隻看到了一個。”
Missaglia和她的同事根據Chandra的數據記錄了與星係團相關的三個特征。首先，X射線數據顯示，3C 297被大量高溫氣體(數千萬度)包圍——這在星係團之外很少見。第二，從它的SMBH流出的相對論噴流產生了一個明亮的X射線源，距離我們大約14萬光年，這意味著它穿過了星係周圍的氣體。第三，其中一架無線電噴氣機看起來是彎曲的，這表明它正在與周圍環境相互作用。
這最後一個發現是以前根據Karl G. Jansky甚大陣列(VLA)收集的數據觀察到的。但是，當該小組查閱雙子座天文台的數據時，他們注意到，看起來靠近3C 297的19個星係實際上並不在同一距離。合著者、德克薩斯大學裏奧格蘭德河穀分校的助理教授胡安·馬德裏說:
“問題是，所有這些星係都發生了什麽？我們認為一個大星係的引力加上星係間的相互作用太強，它們與大星係合並了。顯然，對這些星係來說，抵抗是徒勞的。”
雖然作者不能排除矮星係位於3C 297周圍的可能性，但它們的存在仍然不能解釋為什麽附近沒有更大的星係。此外，他們預計3C 297在獲得任何大型銀河夥伴(如M87和室女座星係團)之前，將獨自度過數十億年。雖然尚不清楚3C 297如何在類似星團的環境中獨自結束，但該團隊推斷它可能是一個“化石群”——一個星係與其他幾個星係合並的末期。
雖然在92億光年之外的其他化石群之前已經被探測到，但這一組是迄今為止發現的最遙遠的一組。之前的化石組記錄保持者分別距離我們49億和79億光年。“解釋宇宙如何在大爆炸後僅46億年就創造出這個係統可能很有挑戰性，”MPIA的合著者米沙·斯戈默說。“這並沒有打破我們的宇宙觀，但它開始推動星係和星係團形成速度的極限。

(责任编辑：許冠文)