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合并的螺旋星系的混乱暗示了银河系和仙女座星系的可能命运

2023-10-26 17:05:49

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2023-10-26 17:05:49

螺旋星系的旋臂是宇宙中最受认可的特征之一:从中央核心旋转出来的长条带,每个带都充满了尘埃、气体和令人眼花缭乱的新形成恒星。然而,在与另一个星系合并时,这个华丽的图形可能会扭曲成更加奇异和无定形的形状。同样的扫臂突然受到扰动,陷入混乱,各自中心的两个超大质量黑洞陷入了潮汐之舞中。NGC7727就是这种情况,它是一个位于水瓶座的奇特星系,距银河系约9000万光年。

天文学家使用安装在智利双子座南望远镜上的双子座多目标摄谱仪(GMOS)捕捉到了这次合并后果的令人回味的图像,该望远镜是美国国家科学基金会NOIRLab运营的国际双子座天文台的一部分。该图像显示了巨大的星际尘埃和气体漩涡带,就像刚纺成的棉花糖,它们包裹着祖星系的合并核心。在此之后,出现了围绕系统的活跃星暴区域和静止尘埃带的分散组合。

NGC7727最值得注意的无疑是它的双星系核,每个星系核都包含一个超大质量黑洞,天文学家使用欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)证实了这一点。天文学家现在推测该星系起源于一对螺旋星系,它们在大约十亿年前卷入了一场天体舞蹈。恒星和星云在黑洞引力拉锯战的作用下溢出,又被拉回到一起,直到形成我们在这里看到的不规则的纠结结。

这两个超大质量黑洞相距约1,600光年,一个为1.54亿太阳质量,另一个为630万太阳质量。据估计,这两者最终将在大约2.5亿年的时间内合二为一,形成一个质量更大的黑洞,同时在时空中扩散出剧烈的引力波涟漪。

由于星系仍在受到撞击的影响,我们看到的大部分卷须都闪烁着明亮的年轻恒星和活跃的恒星苗圃。事实上,在该系统中发现的大约23个天体被认为是年轻球状星团的候选天体。这些恒星集合通常形成于恒星形成比平常更高的区域,并且在我们在这里看到的相互作用的星系中尤其常见。

一旦尘埃落定,NGC7727预计最终将成为一个椭圆星系,由较老的恒星和很少的恒星形成组成。与中心有超大质量黑洞的椭圆星系梅西耶87类似,这可能是银河系和仙女座星系在数十亿年后融合在一起的命运。

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