首次发现发光合并星系的“引擎”

来自一个国际团队的天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示了驱动碰撞星系的源的确切位置。奇怪的首次是，这个光源位于星系的发现发光主要部分之外，在哈勃太空望远镜观测到的合并紫外线或可见光中根本看不到。Credit: Hanae Inami,星系 Hiroshima University
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Hiroshima University）：研究人员使用詹姆斯·韦伯太空望远镜确定了一个强大能量源的精确位置，该能量源隐藏在发光合并星系IIZw096中的引擎宇宙尘埃中。
大约5亿光年外，首次在飞燕座附近，发现发光两个星系正在碰撞。合并这个被称为合并星系IIZw096的星系发光现象被宇宙尘埃所掩盖，但研究人员在12年前首次发现了一个明亮的引擎高能光源。现在，首次凭借更先进的发现发光望远镜詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space telescope），该团队于2022年7月开始观测，合并精确定位了他们称之为合并星系“引擎”的星系位置。
他们于2022年11月15日在《天体物理学杂志快报》上发表了他们的研究结果。
广岛大学广岛天体物理科学中心助理教授、通讯作者Hanae Inami表示：“由于詹姆斯·韦伯太空望远镜具有有史以来最高的空间分辨率和红外灵敏度，它给我们带来了全新的宇宙观。”。“我们想找到为这个合并星系系统提供动力的‘引擎’。我们知道，这个源头被宇宙尘埃深深隐藏，所以我们无法使用可见光或紫外光来寻找它。只有在中红外波段，用詹姆斯·韦伯太空望远镜观察到，我们现在才发现，这个源头比这些合并星系中的其他任何东西都要耀眼。”
当星系合并时，它们的恒星、行星和其他组成部分会相互碰撞，碎片会成为新天体事件的素材。这些银河系碰撞中的大多数只发射红外光，其波长比人类可见光更长，超出了人类的感知范围。2010年，同一团队使用斯皮策太空望远镜发现，合并系统主要由明亮的红外辐射组成。研究人员可以测量引擎的功率——这种亮度的来源——但由于望远镜的分辨率有限，无法确定它的确切位置。
通过詹姆斯·韦伯太空望远镜，他们发现这台发动机负责大部分中红外发射，占系统总红外发射的70%。他们还发现，该光源的半径不超过570光年，仅相当于合并系统的一小部分，合并系统的直径约为65000光年。广岛大学的合著者托马斯·博恩（Thomas Bohn）表示，这表明能量被限制在一个小空间内。
博恩说：“这个远离银河系中心的致密光源主宰了系统的红外光度，这很有趣。”。
根据博恩的说法，尽管这个来源位于郊区，但它对合并的星系做出了重大贡献，就像煎蛋白上的一粒胡椒。
Inami问道：“我们想知道这个来源是什么力量：它是星暴还是大黑洞？”。“我们将使用詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的红外光谱来研究这一点。‘引擎’位于合并星系的主要部分之外也是不寻常的，因此我们将探索这个强大的来源是如何到达那里的。”
联合作者、加州理工学院的杰森·苏雷斯（Jason Surace）表示，这一发现支持了最近对宇宙及其变化的理解。
Surace说：“过去几十年，在新的、主要是基于空间的红外观测的推动下，宇宙是一个令人惊讶的动态和剧烈变化的地方。”。“在过去，人们认为我们所知道的最大的星系只是旋转着，基本上是不变的，就像天上的天宫。”
除了确定引擎的位置外，研究人员还发现了12束光。虽然哈勃太空望远镜的近红外能力之前揭示了其中一些，但詹姆斯·韦伯太空望远镜最近发现了五个。Inami说，这些恒星发出中红外颜色，表明它们正在形成恒星。
Inami说：“这篇论文中描述的詹姆斯·韦伯太空望远镜中红外成像揭示了合并星系IIZw096的一个隐藏方面，并为识别在较短波长下无法发现的严重尘埃遮蔽源打开了大门。”。“未来计划对IIZw096进行的光谱观测将提供更多关于这一发光合并星系扰动区域及其周围尘埃、电离气体和热分子气体性质的信息。”

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