天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)幾億年前，兩個(gè)星系團(tuán)相撞，然后相互穿透，這一強(qiáng)大的碰撞事件，從每個(gè)星系團(tuán)釋放出大量的熱氣，在兩個(gè)天體之間形成了一座不同尋常的橋梁，這座橋現(xiàn)在正受到超大質(zhì)量黑洞粒子的撞擊。

星系團(tuán)是宇宙中最大的物體，靠重力聚集在一起，星系團(tuán)通常包含成百上千個(gè)星系，在X射線中發(fā)光的數(shù)百萬度超高溫巨大氣體，以及巨大看不見的暗物質(zhì)儲(chǔ)藏庫(kù)。

這個(gè)被稱為阿貝爾2384（Abell2384）的系統(tǒng)，展示了兩個(gè)星系團(tuán)碰撞時(shí)可能產(chǎn)生的巨大結(jié)構(gòu)。上圖這張來自美國(guó)宇航局（NASA）錢德拉X射線天文臺(tái)和歐空局（ESA）XMM-牛頓微信(藍(lán)色)以及印度巨型米波射電望遠(yuǎn)鏡(紅色)的X射線合成圖像，顯示出阿貝爾2384中一座過熱的氣橋，同時(shí)這張新的多波長(zhǎng)圖像，揭示了噴流從其中一個(gè)星系團(tuán)中星系中心的超大質(zhì)量黑洞射出的效果，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

噴流如此強(qiáng)大，以至于它正在彎曲氣橋的形狀，氣橋延伸超過300萬光年，可能是宇宙中最長(zhǎng)最大的橋了，而且質(zhì)量約為6萬億個(gè)太陽(yáng)。這張圖的標(biāo)簽版本描繪了橋的形狀，標(biāo)記了超大質(zhì)量黑洞的位置，并顯示了噴流在碰撞點(diǎn)將氣橋中的熱氣橫向推到哪里。圖中還顯示了標(biāo)志著每股噴流結(jié)束的射電發(fā)射波瓣。在碰撞處，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了激波鋒面的證據(jù)，類似于超音速飛機(jī)發(fā)出的音爆，它可以保持氣體的熱量，防止它冷卻形成新的恒星。

射電輻射從黑洞向北延伸約120萬光年，向南延伸約170萬光年。北方的射電發(fā)射也比南方的發(fā)射弱，這些差異可能是由于黑洞噴流與氣橋上的熱氣相撞，從而減緩了向北的無線電發(fā)射。錢德拉望遠(yuǎn)鏡經(jīng)常觀測(cè)到由英仙座星系團(tuán)、MS0735星系團(tuán)和蛇夫座星系團(tuán)等星系團(tuán)中心噴流產(chǎn)生的熱氣中的空洞。然而，阿貝爾2384提供了在星系團(tuán)外部區(qū)域發(fā)生這種相互作用的罕見情況。同樣不同尋常的是，驅(qū)動(dòng)噴流的超大質(zhì)量黑洞，并不在位于星系團(tuán)中心的最大星系中。

天文學(xué)家認(rèn)為像阿貝爾2384，對(duì)于理解星系團(tuán)的增長(zhǎng)很重要?；谟?jì)算機(jī)模擬，研究表明，兩個(gè)星系團(tuán)發(fā)生碰撞后，會(huì)像鐘擺一樣擺動(dòng)，在合并成一個(gè)更大的星系團(tuán)之前，它們會(huì)相互穿透幾次，然后形成一個(gè)更大的星系團(tuán)。基于這些模擬，天文學(xué)家認(rèn)為阿貝爾2384中的兩個(gè)星系團(tuán)最終會(huì)合并。阿貝爾2384距離地球12億光年，根據(jù)之前的研究表明，科學(xué)家估計(jì)阿貝爾2384的總質(zhì)量，約為太陽(yáng)質(zhì)量的260萬億倍，這包括暗物質(zhì)、熱氣體和單個(gè)星系。

博科園｜研究/來自：錢德拉X射線中心

研究發(fā)表期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz3067

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