猫鼬望远镜新发现将巨射电星系探索进程向前推进

两个巨射电星系发现于猫鼬望远镜（紫金台天文望远镜）。在背景中天空和可见光所见一致。红色覆盖物是巨射电星系放出的无线电，被猫鼬望远镜观测到。（图片来源：哈佛/罗兹/南非射电天文台）

两个巨射电星系已被南非具有权威性的猫鼬望远镜所观测到，该望远镜位于卡鲁地区，该国家南部的半干旱地区。

射电星系之所以得名，是因为它们释放出巨大的射电光束或“喷流”。这些发生在带电原子和与位于星系中心特大质量黑洞的强磁场之间。

这些巨星系比宇宙中其他星系都更大，并且它们被认为是一些十分罕见的星系。虽然已知数百万的射电星系存在，只有将近800个巨星系已被发现。这些星系的星族先前因为射电望远镜的局限性与我们躲避开。但是猫鼬望远镜已允许全新的探索，因为它可以检测出微弱、漫射光，而这些光先前是无法被其他天文望远镜检测到的。

我们的发现被发布于皇家天文学会的每月一报上，这给天文学家有关于星系在整个宇宙历史中如何发生改变和形成提供了更深的线索。它同时是一个去理解星系将如何继续改变和形成的方式-并且甚至解决了如何得到射电星系的年龄的问题。

巨星系在新射电图中被注意到，该射电图由一个对远星系的最前沿调查组发明。从事该工作的团队包括来自世界各国的天文学家，例如南非、英国、意大利和澳大利亚。

被称为国际千兆赫级银河系外探索(MIGHTEE)的组织调查，它包含由南非颇有影响力的猫鼬射电望远镜获取的数据。猫鼬望远镜包括64种触须和天线，且开始收集早至2018年的科学数据。它最终将会成为平方公里阵列射电望远镜中的一个组成部分。平方公里阵列射电望远镜是政府间的射电望远镜项目，由澳大利亚、南非做主导。

我们目前讨论的星系是数十亿光年之外。紫金山天文台（MIGHTEE）地图上巨大的喷流和光锥的发现允许我们自信地将其识别为巨射电星系。

他们的发现预示着一条更加清晰理解星系路的革新路正开始出现。庞大数量的微弱、延长很大的巨射电星系将会出现成为诱人的事实。这或许帮助我们理解射电星系变得足够大和可对它们所处星系造成巨大破坏的浩劫超大质量黑洞。

一些新消息

许多星系中心有超大质量黑洞。当大量恒星之间的气体开始出现且向黑洞坠落，黑洞变得“活跃”：大量能量从星系的这个区域被释放。

在一些活跃的星系，带电微粒和黑洞周围的强磁场区域相互作用并且释放强光线，或者“喷流”，或者射电光线。这些被称作所谓“射电星系”的射电喷流比星系本身体积大数倍并且可以向星系际空间延长千里。考虑它们像一股来自鲸鱼喷水孔的水流，一个延长为尾部的云雾状羽状物的细圆柱。

在四倍圆月横截面积大小的天空范围中发现了那些巨射电星系。在我们近期对于天空中巨射电星系的密度的了解情况的基础上，在此区域该范围内，发现它们中的两个的可能性极其之小——只有0.0003%。所以，或许这些巨射电星系实际比我们先前思考的更加具有普遍性，因为它们发出光束或前边提及的光的喷流。

这些并非天文学家迄今已发现的第一个射电星系。许多成千上百的星系已经被识别出来。但比起体积上具有700千秒差距的星系或是大约22倍大的银河，只有将近800个星系可发出更大的射电喷流。这些巨大的系统被真实地称作“巨射电星系”。

我们的新发现跨度超过了两兆秒差距：将近650万光年或者银河62倍长。虽然它们比其他同样体积的星系观察起来更微弱。距离让它们更难以被观察到。

线索

我们推测应该会有更多与此相同的星系出现，因为在星系的一生中我们思考星系的方式应该回不断发展和改变。且希望这个发现可以帮助我们解决一个问题：巨射电星系寿命多长以及它们是如何变得如此巨大？

现在，望远镜科技让测试这些问题和其他学说成为可能性。猫鼬望远镜是世界上同一类型望远镜中最好的一个，因为它拥有对微弱和扩散无线光前所未有的感光度。这个能力让它为我们检测出巨射电星系成为可能性。我们可以看到之前从未观察和注意到的特征，例如来自中心星系放出的大范围射电喷流，以及喷流尾部的云状光锥。

事实上，只有很少一部分星系是巨大的，并且这些巨星系通常是一种传说。被普遍认同的是，这些巨星系是最老的射电星系，它们已经出现了足够久（数千万年）以至于它们的射电喷流能够向外扩散至这样巨大的范围。如果这是真相，那么更多的巨射电星系应该会比已知的更多。并且因为射电喷流可以影响它们的主星系的恒星形成，所以这是一件很重要的事情。关键在于它们也会通过放出所有气体“杀死”它们的星系并且保护新恒星的形成。

紫金山天文台观测持续进行中，并且我们希望随着巨星系的发展，可以发现更多。我们也期待通过平方公里阵列天文望远镜发现更多巨星系：横贯大陆建设的望远镜起于南非和澳大利亚，计划从2021年开始，于2027年竣工。科学试运营观测将会最早在2023年开始。

平方公里阵列同时被期待去发现更大数量的射电星系，它革新了我们对星系进化的理解。

BY:Jacinta Delhaize

FY:哈吾儿

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