仙女座星系的中心有一个形状神秘的恒星群,几十年来,它一直困扰着天文学家。
仙女座星系又称M31,距离银河系大约250万光年,人类1000多年前已经观测到仙女座星系,一度认定为星云。直到20世纪初,天文学者才确认仙女座星系独立于银河系。银河系大约拥有3000亿颗恒星,不仅质量是银河系的2倍,直径也至少是银河系的2倍。
仙女座星系的中心有一个形状神秘的恒星群,几十年来,它一直困扰着天文学家。
现在对星系及其中心超大质量黑洞如何碰撞的新研究可能为这个星系团提供解释。看来,这可能是由引力"踢"引起的,类似于猎枪的后座,但在宇宙尺度上。
这项最新研究表明,这种踢力足以产生数百万颗恒星的加长质量——技术上称为偏心核盘——而不是通常位于仙女座等星系中心的对称星团。
科罗拉多博尔德大学的天体物理学家秋叶田说:"当星系合并时,它们的超大质量黑洞将聚集在一起,最终成为一个黑洞。"我们想知道:这有什么后果?
为了找出答案,研究小组对超大质量黑洞碰撞进行了计算机模拟。根据计算结果,由此产生的力如仙女座所见足以将星系中心附近的恒星轨道拉成拉伸的形状,。
当星系碰撞时,人们认为它们各自的黑洞相互旋转,加速,最后一起撞击。你可以想象,这会产生大量的能量,在引力波脉冲中释放——我们谈论的是空间和时间结构中的字面波纹。
虽然这些合并产生的波不会直接影响银河系的恒星,但它们会影响它们的位置。根据研究人员的模型,剩余的超大质量黑洞可以在一个方向上受到强大的震动。如果推力不是太强(或太弱),它可以拖一堆附近的星星与它。
Akiba说:"那些引力波将把动力从剩余的黑洞中移开,然后你就会像枪的回冲一样退缩。
恒星围绕超大质量黑洞的轨道在(l)之前和(r)引力"踢"之后。(史蒂文·布伦斯/吉拉)
一些超大质量的黑洞可以飞得如此之快,它们完全逃离了它们的家园星系。至于那些没有,他们仍然可以有潜力离开星团扭曲在一个古怪的核盘,它似乎。
宇宙中被认为有多达2万亿个星系,它们并不都遵循相同的模式。研究人员说,他们的工作可以帮助解释仙女座和银河系外出现的星团的一些多样性。
这种特殊类型的分析的下一步是将其从这些计算机模型中使用的数百颗恒星扩展到数百万颗恒星,或许还对不同类型的星系应用相同的模拟方法。
科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家安-玛丽·马迪根说:"这个想法——如果你在围绕一个中心物体的轨道上,而那个物体突然飞走了——可以缩小体,以检查许多不同的系统。
这项研究已经发表在《天体物理学杂志快报》上。