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2月11日，荷兰莱顿天文台的天文学家团队在预印本网站上发表了一篇论文，报告发现了一个“已知最大的由单体星系产生的结构”，也就是一个巨大的射电星系及其喷射出的喷流和射电瓣。整个结构的固有长度是换算成光年大约是1644万光年，这已经远远超过了此前已知的最大星系IC 1101（390万光年），刷新了宇宙最大星系的纪录。研究团队把这个星系命名为Alcyoneus，这个名字是希腊神话中的巨人族之王，非常匹配这个巨大星系的身份。 不过，读到这条新闻的时候，你也许会很自然地产生一个疑问：这么巨大的星系，为什么以前一直没有发现呢？答案很简单：它的“长度”，和我们通常理解中的星系直径，可能不太一样。
上面这张图是研究团队基于低频阵列射电望远镜LOFAR在144MHz频率上的数据得到的Alcyoneus星系图片，在图片的右下角标注了比例线段，对应的长度是1Mpc，即“百万秒差距”。这是天文学家工作时使用的距离单位，1秒差距约合3.26光年。图中最明亮的部分是星系向两端喷出的射电瓣，在两个明亮的射电瓣之间其实有大段看起来空荡荡的空间。从比例线段可以看出，两个射电瓣跨越的长度约为5Mpc，这就是这个结构的“长度”，也就是新闻中的“1644万光年”。虽然有的文章把这个长度和银河系约10万光年的直径相比，得出Alcyoneus星系直径是银河系的160倍这样的结论，但银河系10万光年的直径是整个明亮银盘的直径，跟Alcyoneus星系的这个“直径”不是一回事儿。 对这个射电星系来说，由恒星组成的部分位于两个射电瓣之间，也就是上图中心的位置。在光学望远镜的视野里，它是一个普通的中等偏下的椭圆星系，编号为 J081421.68+522410.0 ，可以说它是射电星系Alcyoneus的“宿主星系”。这个宿主星系的恒星总质量大约相当于2400亿个太阳，和银河系在伯仲之间，在30亿光年的距离上显得平平无奇。只有在射电波段的视野里，看到相距遥远的两个射电瓣的时候，才能意识到它产生的结构有多巨大。 这种与星系中心相距遥远的射电瓣，是由星系中心的超大质量黑洞形成的。在星系际空间，分布着极其稀薄的气体，当黑洞朝两极喷出高速喷流，冲击星系际气体，就会产生这样的射电瓣。对Alcyoneus星系来说，一个相对奇怪的点是：它的宿主星系并不大，宿主星系中心的超大黑洞，质量相当于4亿个太阳，对这个级别的射电星系来说也并不大，但它为什么能产生跨度这么巨大的结构，形成相距如此遥远的一对射电瓣呢？有人猜测是，这个星系周围的星系际环境可能特别稀薄，以至于喷流可以冲到更远的位置形成射电瓣。也有人猜测，这个结构正好是沿着网状的宇宙大尺度结构中的纤维结构分布，因此可以特别长。如果能够弄明白这个射电星系之所以如此巨大的原因，天文学家就能更好地理解射电星系的相关机制。 |
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Alcyoneus星系，图片来自研究团队论文
