在探索宇宙奥秘的征程中,一项关于星系合并与活动星系核的新发现引发了天文学界的广泛关注。科学家借助人工智能工具,对欧几里得太空望远镜拍摄的一百万个星系图像进行了细致筛选,成功揭示了星系间巨大碰撞与星系中心剧烈爆发之间的紧密联系。
活动星系核,这一位于星系中心的神秘现象,描述的是超大质量黑洞突然开始大量吞噬物质的情景。当物质无法瞬间全部进入黑洞时,它们会在环绕黑洞的吸积盘中形成有序的队列。随着气体不断堆积,密度和温度急剧上升,吸积盘因此发出耀眼的光芒。同时,强大的磁场还会将吸积盘内的带电粒子以接近光速的速度喷射出去,形成壮观的喷流。当这些喷流恰好朝向地球时,我们便称之为类星体;而那些最为强大且直接指向地球的喷流,则被称为耀变体。
长期以来,科学家们一直怀疑星系合并在激发活动星系核活动中扮演着关键角色。然而,由于最强的活动星系核距离我们极为遥远,且要在如此远的距离上清晰分辨星系并确认其合并状态,难度极大。尽管哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜具备分辨能力,但它们覆盖的天空区域有限,难以获取足够的普查数据。
2023年,欧几里得望远镜的发射为这一研究带来了突破。凭借其1.2米口径的镜面、6亿像素的相机以及广阔的视野,欧几里得望远镜在短短一周内便能提供高质量图像,其覆盖的天空面积相当于哈勃太空望远镜35年观测的总和。这一优势使得欧几里得望远镜成为研究星系合并与活动星系核关系的理想工具。
欧几里得合作组织的天文学家将观测到的一百万个星系分为两类:正在合并的星系和未发生合并的星系。通过对比分析,他们发现合并类别的星系中,活动星系核的数量显著高于未合并星系,具体是未合并星系的2到6倍。在那些合并发生时间较近、星际尘埃遮蔽星系核的案例中,活动星系核的数量更是达到了未合并星系的6倍。即使在合并接近尾声、尘埃落定的案例中,活动星系核的数量仍然是未合并星系的两倍。
这一发现不仅为合并触发活动星系核活动的观点提供了有力支持,还表明合并可能是导致最明亮活动星系核的主要原因。格罗宁根大学的安东尼奥·拉马尔卡指出,非合并星系中发现的许多活动星系核,可能实际上位于已经完成合并阶段、形态看似单一的星系中。他还强调,合并极有可能是为最明亮活动星系核提供物质供应的主要机制。
活动星系核代表着超大质量黑洞增长最快的阶段,其辐射出的能量能够加热星系中的分子气体,从而阻止恒星的形成。因此,活动星系核对宿主星系的演化具有长期影响。了解宿主星系可能正在合并,对于模拟星系的演化过程至关重要。
据悉,这些研究成果即将发表在《天文学与天体物理学》杂志上,并已作为两篇预印本论文发布。其中一篇详细介绍了对合并星系和活动星系核的分析,另一篇则描述了用于图像筛选的人工智能工具。










