星星有夠擠!學生們發現宇宙中最密集的星系

    加入我們永遠收到最新的消息

超致密星團

星空論談:兩個聖荷西大學生發現目前為止見過最密集的星系­–在宇宙中的星球表面可以看到夜空中閃爍的群星。

大學生Richard Vo與Michael Sandoval在加州聖荷西州立大學針對不同觀測站提供的公開檔案進行觀察之後,發現了所謂的超小型矮星系。他們也製作了影片來模擬這樣一個密集的星系如何在其核心形成一個超大質量黑洞。

星系-超質量黑洞

研究員說,從這新發現星系中的其中一個星球往上看,一次可以看見上百萬顆的星星,比地球的夜空只能看到幾千顆星星多很多。但這些超密集星系的形成原因以及這些是否真為星系則仍是個未知數。

在聖荷西州立大學擔任此研究學生顧問兼共同作者的天文學家Aaron Romanowsky說「人類已經寫過這種題材的故事,能看到實體存在的感覺很好。」

第一個超小型矮星系是在2013年被發現,這樣小的區域就能形成一個超大質量黑洞已經讓天文學家驚訝,而這兩個新發現的觀測體又比之前的更密集。第一個新觀測體的密集度約為之前的2倍,而第二個密集度則比之前的密集度多達200倍。

新鮮事

M85-HCC1超致密星團3

Romanowsky表示「這樣一個物體被忽略了近百年,這是個很容易被看見的明亮物體,但人們卻不知道要去觀察」,Romanowsky也是兩年前發現第一個超小矮星系的成員之一。

在過去,這樣的星團因為很亮會被誤認為是比較近的恆星,但如果仔細觀察單點光的模糊聚集以及分析光譜資料會發現它們其實是在更遠的地方。

其中一個稱為M59-UCD3的星系,其寬度比銀河系小200倍,但其恆星密集度比銀河系多1000倍。另一個新發現的星系為M85-HCC1則有更多的恆星–它的恆星密集度是銀河系的一百萬倍,甚至讓研究員為它創造了一個新的名詞:超致密星團(hypercompact cluster)。

M59-UCD3超致密星團1

學生們所研究的資料來源包括:史隆數位巡天、夏威夷的昂星團望遠鏡、哈伯太空望遠鏡以及在智利的SOAR望遠鏡。他們原本打算研究1/3的天空,不過研究開始沒多久就各自發現了超高密集度星體。

現在是加州舊金山大學研究生的Vo說「本來只是一個訓練過程。Romanowsky告訴我們“這裡面有個超小型矮星系,我希望你們能自己去發現”。」

但除了這矮星系,他注意到另外一個神秘的星團。「就是我們到目前為止在天空裡發現的最密集星團之一」Vo如此說。

這份研究的詳細內容刊載於7月20日發行的天文物理期刊通訊中。

跡象

M59-UCD3超致密星團2

超小矮星系的發現讓天文學家困擾,因為它們違反目前的分類法。分類成星系嫌太小,分類成普通星團又嫌密集度過高。

「過去一百年來,有一個很明顯的不同點–就像你要如呵知道人類與大象的區別?」Romanowsky說,「現在我們發現了介於兩者之間的東西,我們不知道要如何稱呼它們…,目前是用“超小型矮星系”來稱呼,但這其實是個有點含糊的詞。」

第一個超小型矮星系–之前擁有這個稱號的星系–一直讓天文學家不解,直到他們發現了在星系核心中的超大質量黑洞。這個細節表示出在失去大部分恆星之前的某個時期,這可能是個大星系。研究員懷疑在與其它星系交錯時的重力可能將一個普通的矮星系轉變成一個高密集度的超小型矮星系。

星系-超質量黑洞2

現在是田納西州諾克斯維爾大學研究生的Sandoval用上面的影片模擬展示其過程。

「從力學/理論的角度來看,大家都知道空間中物體之間是如何吸引互動,但要將這個現象用影像顯示出來相當不容易。」Snadoval在給Space.com的email中如此寫著。「我的目標是要將人眼所看不到的潮汐撕裂作用精準地展示出來,並期望能開發現象分析的新方法。」

Sandoval說這個模擬的精準度是他在未使用超級電腦之前所能做到的最大限度,且結合了用來顯示環視系統內部的其它影像。

研究員接下來將會繼續研究這個新發現星系發展的跡象。他們會尋找中心的超大質量黑洞並進一步分析干擾這些星體的“主體(host)”星系。這些干擾是造成大型星系轉變成超小型矮星系的原因。通常重金屬是由大型星系所產生,而在矮行星上所發現的重金屬也能表示出它們之前的大小。

Romanowsky說,了解這些星體的形成可以讓天文學家更了解近代星系的形成以及當它們碰在一起的時候會發生什麼事。

他並補充「天文學中還有相當多的東西需要被發現,我們現在還處在探索階段,即使是在校生也都還有機會發現新東西。」
加入好友
來源: Space