黑洞发出的强光掩盖了周围星系的存在

黑洞发出的强光掩盖了周围星系的存在

麻省理工学院的科学家们发现了一个巨大的新星系团隐藏在我们眼前。该星团距离地球仅24亿光年，由数百个独立星系组成，围绕着一个极其活跃的超大质量黑洞(或称类星体)。中央类星体,名字pks1353 - 341和异常明亮,明亮,几十年来,天文学家观察它在夜空中假定类星体是唯一的世界里,灿烂是一个孤独的光源从一个星系的中心。但正如麻省理工学院的研究小组今天在《天体物理学杂志》上报道的那样，这颗类星体的光线如此明亮，以至于它周围聚集了数百个星系。

在他们的新分析中，研究人员估计在星系团中有数百个独立的星系，这些星系的总质量约为690万亿颗太阳。相比之下，我们的银河系大约有4000亿个太阳质量。研究小组还计算出，星团中心的类星体比太阳亮460亿倍。它极其明亮的亮度很可能是暂时的疯狂进食的结果:当一个巨大的圆盘状物质围绕着类星体旋转时，圆盘上的大块物质就会下落并进食，导致黑洞以光的形式放射出大量能量。

研究人员说，这可能是星团经过的一个短暂阶段，在这个阶段，中心黑洞吃了一顿快餐，变得明亮，然后又消失了。这可能是我们碰巧看到的一个光点。在一百万年后，这可能看起来像一个漫无边际的模糊球。

研究人员认为，这一隐藏星团的发现表明，在极其明亮的天体背后可能隐藏着其他类似的星系群，天文学家们把它们错定义为单一光源。研究人员目前正在寻找更多隐藏的星系团，这可能是估算宇宙中有多少物质以及宇宙膨胀速度的重要线索。

论文的共同作者包括麻省理工学院研究生Taweewat Somboonpanyakul、普林斯顿大学的Henry Lin、大型天气观测望远镜的Brian Stalder和哈佛-史密森天体物理中心的Antony Stark。

2012年，麦克唐纳和其他人发现了凤凰星团，这是宇宙中最大、最明亮的星系团之一。对麦克唐纳来说，神秘的是为什么这个星团如此明亮，而且在天空中很容易观察到的区域，以前从未被发现过。

“我们开始问自己为什么没有更早发现它，因为它的性质非常极端，非常明亮，”麦克唐纳说。“这是因为我们对集群的外观有先入为主的概念。这个和那个不一致，所以我们错过了。他说，在很大程度上，天文学家们假设星系团看起来“蓬松”，在x射线带中发出非常漫反射的信号，而不是像点一样明亮的源，这些源被解释为极其活跃的类星体或黑洞。“这些图像要么是所有的点，要么是气泡，这些气泡是巨大的百万光年的热气体球，我们称之为星团，这些点是黑洞，它们在吸积气体，并在气体螺旋上升时发光，”麦克唐纳说。“在星团中心有一个快速增长的黑洞的想法——我们不认为这是自然界发生的事情。”但凤凰号的发现证明了星系团确实可以容纳大量活跃的黑洞，这促使麦克唐纳思考:附近是否还有其他的星系团被简单地认错了呢?

为了回答这个问题，研究人员建立了一项名为“芯片”(CHiPS)的调查，专门针对隐藏在普通视线下的星团，旨在重新评估过去拍摄的x射线图像。Somboonpanyakul解释说:“我们从点光源的档案数据开始，或者是天空中超亮的物体。”“我们正在寻找毛绒绒东西内部的点源。”对于先前发现的每一个点源，研究人员记录下它们的坐标，然后使用麦哲伦望远镜(Magellan Telescope)更直接地研究它们。麦哲伦望远镜是位于智利山区的一架强大的光学望远镜。如果他们观察到点源周围的星系数量超过预期(这是气体可能来自星系团的迹象)，研究人员就会利用美国宇航局的钱德拉x射线天文台再次观察点源，以确定主点源周围的扩散源。

麦克唐纳说:“大约90%的信息来源都不是集群。”“但有趣的是，我们发现的为数不多的事情都是违反规则的。”这篇新论文报告了芯片调查的第一个结果，到目前为止，该调查已经证实了一个新的星系团中存在一个极其活跃的中心黑洞。“黑洞的亮度可能与它吃了多少有关，”麦克唐纳说。“这是典型的星团中心黑洞亮度的数千倍，所以它的进食非常极端。”我们不知道这种情况会持续多久，或者会持续多久。找到更多这样的东西将帮助我们理解，这是一个重要的过程，还是宇宙中只有一个这样的奇怪的东西。

“如果芯片可以找到足够的这些调查,我们将能够确定具体的黑洞吸积率到是从哪里交换机的生成主要是辐射产生机械能,能量输出的两种主要形式从黑洞,”布莱恩·麦克纳马拉说,滑铁卢大学的物理学和天文学教授,他并没有参与这项研究。“这个特别的物件很有趣，因为它能逆潮流而动。”要么是中心超大质量黑洞的质量远低于预期，要么是吸积流的结构异常。那些怪人是教给我们最多的。

除了为黑洞的进食或吸积行为提供光线外，对更多星系团的探测可能有助于估计宇宙膨胀的速度。

“以泰坦尼克号为例，”麦克唐纳说。“如果你知道两个最大的碎片落在哪里，你就可以把它们映射回去，看船是在哪里撞上冰山的。”以同样的方式,如果你知道宇宙中所有星系团在哪里,这是宇宙中最大的部分,和他们有多大,你有一些关于宇宙的信息看起来就像刚开始的时候,我们知道从宇宙大爆炸,那么你可以映射出宇宙扩张。”