研究發現宇宙中最明亮星系正在吞食其臨近星系

近日，國際學術期刊《科學》報道了一項最新天文研究成果，發現有直接證據表明宇宙中最明亮的星系正在大量吞食其伴星系物質。中國科學院國家天文台星際介質及恆星形成團組研究員吳京文和蔡肇偉參與撰寫了這篇文章。

這項研究是國家天文台研究人員參與研究被稱為熱塵埃遮蔽星系的特殊發光類星體的系列成果之一。這種天體為吳京文和蔡肇偉與美國宇航局廣域紅外巡天探測器（WISE）衛星團組發現的新型天體。研究指出，這類星系的極端光度不僅來自恆星，而是主要由集中在星系中心周圍的熱氣體和塵埃被超大質量黑洞吸積時所耗散的能量所提供。在強烈的引力作用下，物質以高速向黑洞方向墜落，一起碰撞並加熱到數百萬度，發出令人難以置信的光芒。而熱塵埃遮蔽星系的光度有不少在太陽亮度的十萬億倍以上。與普通類星體不同的是，這些星係為大量塵埃包裹遮蔽，能量大部分被轉移到紅外發射。

今年初，吳京文在《天體物理學雜誌》發表熱塵埃遮蔽星系中的黑洞質量測量。該研究利用坐落在美國夏威夷大島上的10米口徑的凱克光學暨紅外望遠鏡測量黑洞周圍的氣體移動速度，藉以推測黑洞的質量。結果發現，熱塵埃遮蔽星系的極端光度皆接近黑洞的吸積極限。11月14日，蔡肇偉在《天體物理學雜誌》上發表關於一個特殊熱塵埃遮蔽星系「W2246-0526」中心超大質量黑洞的質量測量研究成果。該星繫於2015年發現，輻射量達360萬億次太陽光度，被認為是「最明亮」的星系。最近的研究指出該黑洞的物質吸積率已超過極限近三倍。

國家天文台研究人員參與共同撰寫的刊登在11月15日《科學》期刊上的最新成果，是利用智利阿塔卡馬毫米/亞毫米陣列（ALMA）對「W2246-0526」的最新觀測，揭示了來自三個較小星系的塵埃被拉入W2246-0526，顯示有史以來發現的最明亮的星系正在吞食鄰近星系，從而維持了該星系巨大的光度。該文的第一作者，智利聖地亞哥的迪亞茲·桑托斯博士認為，這種吞食狂潮有可能已經持續了一段時間，預計這個星系吞食的盛宴將持續至少幾億年。最終，這個星系的暴食現象可能只會導致自我毀滅。

W2246-0526的想像圖：已知最明亮的星系W2246-0526正在吞食三個伴星系。（圖片來源：NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello）

來源：中國科學院國家天文台

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