串珠上的恒星

星系团SDSS J1531+3414
X射线:NASA/CXC/SAO/O. Omoruyi et al.; 可见光:NASA/ESA/STScI/G. Tremblay et al.; 射电:ASTRON/LOFAR; 图像处理:NASA/CXC/SAO/N. Wolk

天文学家在一个名为SDSS J1531+3414(简称SDSS J1531)的系统中发现了有记录以来最强大的黑洞爆发之一。正如我们在新闻稿中解释的那样,数数十亿年前的这次巨型爆发可能有助于解释两个大质量星系周围形成的星团的惊人形态,就像“串珠”一样。

SDSS J1531是一个巨大的星系团,包含数百个独立的星系以及大量的热气体和暗物质。在距离约38亿光年的SDSS J1531中心,星系团中两个最大的星系正在相互碰撞。

天文学家利用多台望远镜对SDSS J1531进行了研究,其中包括NASA的钱德拉X射线天文台和低频阵列(LOFAR)射电望远镜。这张合成图显示了SDSS J1531在钱德拉X射线(显示为蓝色和紫色)中的图像,它与LOFAR(显示为深粉色)的射电数据以及哈勃太空望远镜的光学图像(显示为黄色和白色)结合在一起。这张插图是SDSS J1531中心的可见光近景图,显示了两个大星系和一组19个大型星团(称为超星团)。图像显示这些星团呈 “S “型排列,就像串在一起的珠子。

多波长数据显示,SDSS J1531星系曾发生过一次古老而巨大的爆发,研究团队认为是这次爆发是19个星团形成的原因。他们的论点是,来自其中一个大星系中心超大质量黑洞的一股极其强大的喷流将周围的热气体推离了黑洞,形成了一个巨大的空腔。空腔存在的证据来自于钱德拉望远镜所看到的明亮的X射线发射发射的“翅膀”,它追踪了SDSS J1531中心附近的致密气体。这些翅膀是空腔的边缘,而中间密度较低的气体则是空腔的一部分。LOFAR显示了来自喷流的高能粒子在巨大空腔中的残余填充物发射的无线电波。这些特征在图像的标注版本中突出显示。

SDSS J1531的多波长图像,带标注
X射线:NASA/CXC/SAO/O. Omoruyi et al.; 可见光:NASA/ESA/STScI/G. Tremblay et al.; 射电:ASTRON/LOFAR; 图像处理:NASA/CXC/SAO/N. Wolk

天文学家们还阿塔卡马大型毫米波和亚毫米波阵列(ALMA)和双子座北望远镜探测到位于空腔开口附近的冷气体和暖气体。另一张图片显示了可见光图像,其中冷气体为绿色(左图),暖气体为红色(右图)。研究团队认为,一些被推离黑洞的热气体最终冷却,形成了图中的冷气体和暖气体。研究小组认为,来自两个合并星系的潮汐效应沿着弯曲的路径压缩了气体,导致星团以“串珠”的模式形成。

位于空腔开口附近的冷暖气体。
可见光/ Halpha:NASA/ESA/STScI; 射电:ESO/NAOJ/NRAO

哈佛大学和史密森天体物理中心(CfA)的Osase Omoruyi领导撰写的的一篇论文描述了这些结果,最近发表在《天体物理学杂志》上,可在此处在线查阅。这篇论文的作者是Grant Tremblay(CfA)、Francoise Combes(法国巴黎天文台)、Timothy Davis(英国卡迪夫大学)、Michael Gladders(芝加哥大学)、Alexey Vikhlinin(哈佛天体物理中心)、Paul Nulsen(哈佛天体物理中心)、Preeti Kharb(印度塔塔基础研究所国家射电天体物理中心)、Stefi Baum(加拿大马尼托巴大学)、 Christopher O’Dea(加拿大马尼托巴大学)、Keren Sharon(密歇根大学)、Bryan Terrazas(哥伦比亚大学)、Rebecca Nevin(费米国家加速器实验室)、Aimee Schechter(科罗拉多大学博尔德分校)、John ZuHone(CfA)、Michael McDonald(麻省理工学院)、Hakon Dahle(挪威奥斯陆大学)、Matthew B.Bayliss(辛辛那提大学)、Thomas Connor(CfA)、Michael Florian(亚利桑那大学)、Jane Rigby(NASA戈达德太空飞行中心)和 Sravani Vaddi(阿雷西博天文台)。

NASA马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学操作和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。



阅读来自NASA钱德拉X射线天文台的更多信息。

更多钱德拉图像、多媒体和相关资料,请访问

https://www.nasa.gov/mission/chandra-x-ray-observatory/

视频文本:

这是一张名为SDSS J1531+3414的星系团在X射线、可见光学和射电光线下的图像。整个场景就像透过湿润的玻璃窗看到的五彩缤纷的灯光。

黑色背景上散布着大小不一的模糊橙色小点。这些橙色小点就是整个星系。在图像中心附近,两个中央星系呈现为明亮的白点。星团就像串在一起的珠子,呈深浅不一的电蓝色,掠过左边的星系,穿过这对星系之间的空间,然后轻盈地盘旋在两个星系的下方。蓝色的X射线光云和暗粉色的射电光云环绕着这两个星系。

蓝色云团向中央星系上方的区域扩散了数千光年。深粉色云团的形状有点像一个倒置的陀螺玩具,它延伸到两个星系的下方,略微朝向我们的左侧。这团深粉色云团代表了两个中心星系中的一个星系内的超大质量黑洞产生的强大喷流的残骸。在图像的右上角,还有一团暗粉色的云团。这团云可能是同一个黑洞爆发产生的反喷流的遗迹。

参考来源:

https://www.nasa.gov/image-article/stellar-beads-on-a-string/

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