超亮的“热DOGs”星系被围绕卫星星系的群喂养

By Robert Lea

2022/9/18

Science & Astronomy

超亮的星系是一类叫“热尘埃模糊的星系”的部分或简写热DOGs

巨大的超发光星系W0410-0913及就像它们是120亿年前一样的周围环境。 (Image credit: M. Ginolfi & G. Jones / VLT / ESO)

天文学家已经发现了一群围绕着一个遥远的正在以强烈的速度形成恒星的超亮星系，表明早期星系在密集的环境中生长了。

与这些卫星星系的相互作用可能正在喂叫W0410-0913的中央星系气体和恒星，这样帮助它增长到银河系大小的10倍。然而，研究人员发现了这些星系没有在W0410-0913中造成科学家之前认为的那么多的混沌。

这些发现可能揭示至于明亮星系怎样变成以及它们怎样能在由饥饿的超大质量黑洞提供动力的活动星系核中拥有准恒星射电源或类星体的线索

 随这些巨大的宇宙怪物吃食气体、尘埃甚至恒星，它们炸出一个惊人量的光，往往比在它们的宿主星系中每一颗恒星结合了的变得更亮。

W0410-0913是最亮、质量最大、最富含气体的星系之一。因为光从这个星系旅行到地球要用如此长时间，我们观望它就像它是120亿年前的样子一样，当时宇宙还不到20亿岁老。它是一类叫热尘埃模糊的星系或热DOGs的星系的部分。

这些星系之所以被这样命名，是因为它们内部的大尘埃云被星光和来自中央黑洞的能量加热，造成气体来辉光并发射红外光。

该小组使用非常大望远镜（VLT）和阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）做出W0410-0913的观测，这两架望远镜都由位于智利的欧洲南方天文台（ESO）运行。

团队领导和欧洲南方天文台天文学家米歇尔·吉诺尔菲在一份声明中说，“在演变成一个成熟的类星体之前，一些星系被认为经历了一个非常尘埃的相，并且按恒星的形成和气体向中心超大质量黑洞的吸积非常“活跃的”，我们开始来设计一个实验来了解更多关于这个过渡相”。

然而，吉诺尔菲和他的同事们不光要来孤立的研究W0410-0913。考虑到一个星系的周围环境怎样能影响它的演化，该团队开始使用非常大望远镜的多单元光谱探测仪来研究W0410-0913的一个其宽度是星系本身的40倍的区域。

丹麦宇宙黎明中心的研究员彼得·劳尔森在声明中说，“观测揭示W0410-0913被不少于24个更小的星系包围”。这些星系可能正在帮助向W0410-0913喂气体和恒星物质。

一个遥远的类星体的描画。这些高度明亮的天体是由超大质量的黑洞提供动力的。 (Image credit: NOIRLab/ NSF/ AURA/ J. da Silva/ Keck Observatory)

该小组的研究揭示W0410-0913位于太空的一个区域中，至少密的是宇宙的平均区域的10倍。这一发现支持先前的显示热DOGs存在于密集的宇宙环境中的研究。

尽管被看为就像它是当宇宙不到当前年龄的八分之一时一样，但W0410-0913已经生长的比我们的星系银河系更大。

对一个在喂养一个超大质量黑洞的同时来生长如此快到如此巨大大小的星系，它一定有一个稳定的新鲜物质供应。目前的想法提出这种物质被不断增长的星系随它吸入气体甚至更小的卫星星系提供，用它巨大的引力。

这些热DOGs星系的超密环境，这应该驱动起星系相互作用的速度，也会资助这种进食。 

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 与其他星系的暴力相互作用的历史表明W0410-0913应该是一个有疯狂涡旋的气体团块和恒星的混沌场景。但由阿塔卡玛收集的关于在这只热DOGs内气体运动的数据似乎描绘一幅不同的图片。

相反，研究小组发现了W0410-0913似乎毕竟并没有被伴星星系的相互作用干扰太多。而是该星系的气体以一种有序地方式围绕它中心黑洞旋转，尽管以令人难以置信的速度------高达每小时100万英里（160万km/h）。

吉诺菲在声明中说，“然而，尽管预期的频繁的与其他星系合并，但这些引力相互作用并不一定是破坏性的------它们喂养中央星系并涡旋起一点气体，但留下它几乎完好无损的，这有点像把小鹅卵石扔在一块固体玻璃上一样你可以划伤它但不会打碎它”。

该小组的观察揭示这一罕见和极端的热尘埃模糊的星系群背后的演化，表明形成它们的相互作用可能并不总是像以前认为的那样混沌的。

吉诺尔菲说 ，“耦合来自这两个非常不同的望远镜，我们看到一幅最大质量和尘埃星系怎样可能演化的图片，这种类型的星系，一个从尘埃和恒星形成的星系过渡到一个类星体中的重要阶段，往往在非常密环境中生长”。

该团队的研究于8月5日发表在《自然通讯》杂志上。