圖片來源：Pixabay
撰文 | Mary Beth Laychak
翻譯 | 張宇哲
審校 | 董子晨曦
天文學家發(fā)現，認識一個具有極端尺度（極大或極?。┬窍档年P鍵，可能存在于星系所處的環(huán)境中。在兩項相關研究中，一支國際團隊發(fā)現兩種亮度與普通星系相當的極端星系——極端致密或極端松散的星系，似乎總是出現在稠密環(huán)境中，即含有大量星系的環(huán)境。這啟發(fā)了研究人員，他們推測這些極端大小的星系或許在開始與普通星系類似，只是在后期由于與其它星系的相互作用，并最終演化出不尋常的尺寸。
該團隊在一項史無前例的銀河系星系普查中，辨識出了位于室女座超星系團（Virgo cluster）附近的超致密星系和超松散星系。這項研究使用由加法夏望遠鏡（CFHT）中的MegaCam（一臺寬視場光學相機）拍攝的下一代室女星系團巡天（NGVS）的數據。室女座星系團是距離銀河系最近的星系團——約5000萬光年，其中含有數千個星系，其中絕大部分是通過下一代室女星系團巡天數據首次發(fā)現的。
25年前，天文學家發(fā)現了宇宙中已知的最致密的星系——超致密矮星系（UCD）。另一種理論則將超致密矮星系描述為大型恒星團，或者是被剝去恒星外殼的較大星系的殘骸。第一項研究的第一作者Chengze Liu博士說道，“我們注意到室女座星系團附近有數百個超致密矮星系，而且其中至少有一部分已經開始演化為更大的星系。”
兩種極端星系（超致密矮星系和超松散星系）的特寫。圖片來源：Credit: Sloan Digital Sky Survey
盡管，超致密矮星系在外形上類似于一個大型恒星團，但在本研究中出現的大量超致密矮星系則被證實是環(huán)繞著中央致密核心的暗淡的恒星殼。這些恒星殼或許是一個最終被附近星系的潮汐引力逐漸剝離的星系殘骸。此外，研究發(fā)現超致密矮星系出現在室女座星系團最致密區(qū)域的概率更大。綜合來看，現有證據均表明一些超致密矮星系是由環(huán)境誘發(fā)而演化形成的。
超松散星系（UDG）則是位于星系尺度另一端的謎團。它們與普通星系亮度相當，但面積更大、更松散。有理論認為超松散星系是，一些巨星系形成大量恒星之前，被剝離了氣體(形成恒星的原料)而形成的。也有一些理論認為，超松散星系曾經也是普通星系，只是因為星系的合并和相互作用而變得松散。
第二項研究的第一作者、美國坦帕大學的Sungsoon Lim博士說：“我們發(fā)現室女座星系團中，越靠近致密星系核，超松散星系會越集中，這表明稠密的星系環(huán)境對它們的形成很重要。而超松散星系的多樣性也表明，它們并非由于單一的過程形成；但至少其中一部分超松散星系的松散特性，是由于潮汐作用或低質量星系合并導致的。”
另一個謎團是，一些超松散星系中含有大量球狀星團。北京大學科維理天文與天體物理研究所的教授、上述兩項研究的合作者Eric Peng表示，“激烈的球狀星系形成過程，通常會使得一個星系變得更致密，而非更松散。因此，理解超松散星系中球狀星系的形成，將是一項有趣的挑戰(zhàn)。”
第一項研究的合作者、加拿大赫茨伯格天文和天體物理研究中心國家研究委員會的Patrick C?té博士說：“在找出真正不尋常的星系之前，我們首先需要了解所謂的普通星系的性質。NGVS能提供關于室女座星系團整體最深入、最完整的觀察數據，使得我們能夠發(fā)現最致密和最松散的星系。而了解它們的形成如何與整個星系團相融合，將能提升我們的認識。”文中的兩篇論文均發(fā)表于《天體物理雜志》。
原文鏈接：
https://phys.org/news/2020-09-galactic-census-reveals-extreme-galaxies.html
