Abell 3827的星系團

 

 

特寫圖片

 

 

A代表更近的背景星系的「引力透鏡」弧線，B代表更遠的背景星系的「引力透鏡」弧線。

　　天文學家已經發現了一個正在膨脹的大型星系，這個星系可能會打破紀錄成為近宇宙中最大的星系。這個星系的確切質量還不十分清楚，但是可能是太陽質量的13萬億倍，是銀河系質量的20倍。

　　位於智利的口徑為8米的南雙子座望遠鏡所拍攝到了一個名為Abell 3827的星系團，這是一個距離我們14億光年的星系團，其中許許多多的星系都由它們之間的引力聚集在一起。這是一個十分豐富的星系團，像許多星系團一樣，其中心擁有一個超級大星系，這個大星系一般被稱為中央主導星系，它往往比同一星系團中的其他星系要大好幾倍。

　　對Abell 3827星系團而言，被稱為ESO 146-IG 005的中央主導星系卻完全超出了一般情況。銀河系一般被認為是一個大星系，它的總質量可能是太陽質量的4000億倍，但是146-IG星系要比銀河系大得多，而且正在向外膨脹。宇宙中，在這個距離內，這個星系比我們所能見到的其他任何星系都要大很多。你在上圖的星系團中央看到的光亮部分還僅僅只是146-IG星系自身，而它其實佔據著星系團的整個中心部位。

　　那麼我們如何知道這個星系的大小，同時它又是如何變得如此之大呢？

　　這個星系如何變得這麼大可以從上圖中星系自身的特寫中清晰地看到。正如你所看到的那樣，這個星系擁有多個核心。在這個比例尺下，可以看到兩個標為S的前景星，你可以忽略它們。其他五個有標記的物體都是星系的核心，這些核心對天文學家而言就是一個確切的證據，這個證據顯示ESO 146-IG 005星系最近十分繁忙，它正在吞併其他稍小一些的星系。是的，它是一個吞併者。

　　這種吞併行為科學家們已經見過無數次了。銀河系也處在吞併一些小星系的最後階段，吞併過程基本上快完成了。吞併過程中小星系的核是最難「消化」的，可以說：恆星都通過它們的引力牢牢地綁在星系的核上，所以更大的星系很難完全將它們吸引過去。吞併過程很耗費時間。146-IG星系顯然是一次性吞併了大量的小星系，這也就是為什麼它如此巨大的原因。我們認為宇宙中最大型的星系，都是通過吞併其他星系達到現在這個規模的。

　　我們知道這個星系很大，但是問題是我們如何知道它到底有多大呢？

　　我們再來看看那張特寫圖片。看到圖片左下方的弧形光線，那是一個 「引力透鏡」，它顯示出一個遙遠星系發出的光被146-IG的引力扭曲了。當光線接近一個巨大物體時，光的路徑會變彎，就像汽車在彎曲的車庫道上行駛一樣。大多數介入其中的星系就像透鏡一樣發揮作用，所以「引力透鏡」因此得名；同時經過的光線會發生各種各樣離奇的效應。

　　光線扭曲多少取決於很多因素，包括透鏡星系的質量，在這裡就取決於146-IG星系的質量。在圖中還有其他背景性的透鏡星系，而天文學家正是通過它們計算出了146-IG的質量。然而，也不是那麼簡單；將星系質量與其所在的星系團、其他氣體以及位於星系團內部但可能又不屬於中央星系的星系分離開是很困難的。所以我們所得到的質量只能是估計值。

　　更糟糕的是，當天文學家使用另一種方法去估算星系質量時，卻得到了一個很不一樣的結果。星系團內部的氣體繞著星系團旋轉時會變熱，同時會落到星系團中央。熱量的多少（可以通過查看極高溫氣體發出的X射線進行測量）取決於星系團的質量，而這個數據能夠用於估計氣體所在處有多少物質。天文學家發現「X射線估算的質量」僅有「引力透鏡」方法估算的質量的十分之一。這種情況能夠發生，一定有很多原因：比如，用於氣體估算的模型是球形的，同時也是光滑的，但是氣體可能不具有這兩個特徵。

　　不過無論使用哪種方法，ESO 146-IG 005仍然是附近宇宙中最大的星系，即便不是最大的星系，也是最大的星系之一。它比我們銀河系要大很多，而且差距十分巨大。在我們銀河系中，我們已經吞併完了小星系，但是146-IG基本上可以說仍然還站在「廚房」裡，冰箱的門還大開著。

　　值得慶幸的是，我們的銀河系不在這個星系團附近，不然也會被它吞併了。確實，我們能夠具有現在的規模也是通過吞併其他小星系，但是無節制地吞併小星系的時代過去了，同時也幸好過去了，不然我們銀河系也將無法倖免。吞併行為將使146-IG星系不再像現在一樣平靜與和平。