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  一个旋涡星系,具有独特的特征组合,包括强大的喷流,赋予天文学家新的视角观察宇宙早期星系的成长。

  这个星系17亿光年远,被称为Speca,是迄今观测到的第二个能够产生以接近光速运动的巨大粒子喷流的旋涡星系。进一步,它是这两个星系中仅有的一个拥有在三个不同阶段记录到活动的喷流。

  Speca首先是在一幅影像内发现的,这幅影像综合了来自可见光斯隆数字巡天和国家科学基金会的甚大阵(VLA)射电望远镜进行的FIRST巡天的数据,以及台湾鹿林光学望远镜的跟踪观测数据,印度的巨米波射电望远镜(GMRT)的数据,美国宇航局的GALEX的紫外数据。也研究了来自NRAO VLA巡天(NVSS)的影像。

  Speca的合成影像:星系的光学SDSS影像用黄色表示,来自NVSS的低分辨率射电影像用蓝色表示,来自GMRT的高分辨率射电影像用红色表示。

  VLA FIRST射电影像揭示了从星系发射出的一对射电辐射瓣,而VLA NVSS进一步揭示了一对不同的瓣。GMRT影像确认了第二对瓣并依次揭示了靠近星系的较小的一对瓣,有可能代表了最近喷射出的喷流粒子。

  “最近的喷流有可能是几百万岁;中间那对瓣有可能是几千万岁,残余瓣可能在不到5亿年前离开了中心黑洞,根据GALEX的紫外数据看来,星系内的大多数大质量恒星在那时形成,”台湾科学院的天文学和天体物理学研究所(ASIAA)的Ananda Hota告诉《今日天文学》。

  Speca,以及和它处于同一个星系团内的约60个其它星系,可能代表了宇宙早期年轻星系和星团的典型行为,那是一个星系吸积物质的混沌的时期,星系彼此之间的碰撞和合并触发了大量恒星的喷发式形成。由星系中心的超大质量黑洞供能的粒子喷流不是不常见,但仅有Speca和另一个旋涡星系被观测到产生这样的巨大喷流。

  “旋涡巨射电星系是罕见的,这可能是因为在几十亿年的星系演化期间发生的几次合并事件中,能够形成恒星的气态盘可能被多个阶段的强烈喷流移除了,”Hota解释道。“我们认为这些古老的残余瓣在星系团继续吸积物质时,已经被掉进星系团的快速移动的物质发出的冲击波‘再次点燃’。”

  关于这个星系的很宽波段范围的数据在揭示这个故事时起了重要的作用。“在Speca内观测到的罕见的三个阶段的喷流,被探测到的概率很低,发生的概率也很低,”Hota补充说道。“我们知道射电瓣是短命的,但利用诸如LOFAR(低频率阵列)我们将探测到更多残余瓣,进一步理解这个问题。Speca发现了一个‘缺失环节’,下一步是发现更多类似Speca的星系。”

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