发现两个新的巨型射电星系可提供对宇宙的新见解

　　位于南非西南部半干旱地区卡鲁地区的南非强大的猫鼬望远镜发现了两个巨大的射电星系。射电星系之所以得名，是因为它们释放出巨大的射电光束或喷流。这些都是通过带电粒子和星系中心超大质量黑洞的强磁场之间的相互作用来实现的。这些巨型星系比宇宙中大多数其他星系都大得多，被认为是非常罕见的。
　　MeerKAT望远镜发现了两个巨大的射电星系。在背景中是用光观察到的天空。MeerKAT看到红色覆盖着巨大的射电星系。（图片来源：牛津罗德斯SARAO）
　　尽管已知存在数百万个射电星系，但只发现了大约800个巨型星系。由于射电望远镜的局限性，这些星系群以前对我们是隐藏的。但是猫鼬允许了新的发现，因为它能探测到以前的望远镜无法探测到的微弱的漫射光。发表在《皇家天文学会月刊》上，为天文学家提供了更多关于星系在整个宇宙历史中如何变化和演化的线索。这也是一种理解星系如何继续变化和进化的方法，甚至可以计算出射电星系的年龄。
　　这些巨大的射电星系是在最先进的遥远星系观测所绘制的新的天空射电地图上发现的。研究小组成员包括来自世界各地的天文学家，包括南非、英国、意大利和澳大利亚。这项被称为国际千兆赫兹银河系外分层探测（MIGHTEE）的调查，涉及南非令人印象深刻的猫鼬射电望远镜收集的数据。猫鼬由64个天线和天线组成，并于2018年初开始收集科学数据。它最终将被纳入平方公里阵列，这是一个由澳大利亚和南非牵头的政府间射电望远镜项目。
　　这些星系相距数十亿光年。在MIGHTEE中发现了巨大的喷流和波瓣，这使我们有信心将这些天体确定为巨型射电星系。他们的发现意味着对星系演化路径的更清晰的理解开始浮现。这是一个诱人的证据，大量微弱的，非常广泛的巨型射电星系可能存在。这可能有助于我们理解射电星系是如何变得如此巨大的，以及超大质量黑洞会对它们的星系造成什么样的破坏。有什么新消息
　　许多星系中间都有超大质量的黑洞。当大量的星际气体开始绕轨道运行并落向黑洞时，黑洞就变得活跃：星系的这个区域释放出大量的能量。在一些活跃星系中，带电粒子与黑洞附近的强磁场相互作用，释放出巨大的射电光束或喷流。这些所谓的射电星系的射电喷流可以比星系本身大很多倍，并且可以延伸到星系间的空间。把它们想象成鲸鱼喷口喷出的水柱，一根细细的水柱延伸到末端的云羽中。
　　我们在一个大约是满月面积四倍的天空区域发现了这些巨大的射电星系。根据我们目前对天空中巨大射电星系密度的了解，在如此大小的区域发现其中两个的概率非常小，只有0。0003。因此，有可能巨型射电星系那些发射上述光束或喷流的星系实际上可能比我们之前认为的更为普遍。这不是天文学家发现的第一个射电星系。已经确认了数十万人的身份。但是只有大约800个射电喷流的大小超过700千帕斯卡，大约是银河系的22倍。这些真正巨大的星系被称为巨型射电星系。新的线索
　　我们的新发现有超过2兆帕：大约650万光年，相当于银河系大小的62倍。然而，它们比同样大小的其他动物要弱。这就是让他们更难看到的原因。我们怀疑像这样的星系应该还有更多的存在，因为我们认为星系应该在它们的生命周期中成长和改变。这是我们希望这一发现能帮助回答的一个问题：巨型射电星系有多古老？它们是如何变得如此巨大的？
　　现在，望远镜技术正使这些理论和其他理论得以验证。猫鼬是世界上同类中最好的，因为它对微弱和漫反射的射电光线具有前所未有的灵敏度。这种能力使我们能够探测到巨大的射电星系。我们可以看到以前没有注意到的特征：来自中央星系的大规模射电喷流，以及喷流末端模糊的云状裂片。
　　只有极少数射电星系如此巨大的事实一直是个谜。据认为，巨型星系是最古老的射电星系，它们已经存在了足够长的时间（数亿年），使得它们的射电喷流向外发展到如此巨大的尺寸。如果这是真的，那么应该存在比目前已知更多的巨型射电星系。这一点很重要，因为射电喷射可以影响它们所在星系的恒星形成。本质上，他们可能会通过吹出所有的气体并阻止新恒星的形成来杀死他们的星系。
　　希望随着调查的进展，能发现更多这样的巨型星系。我们还希望在平方公里的阵列中发现更多的东西：这台横贯大陆的望远镜将于2021年在南非和澳大利亚开工，并将持续到2027年。科学观测最早可能在2023年开始。这一平方公里的阵列预计还将揭示更多的射电星系群，彻底改变我们对星系演化的理解。图文创作打卡挑战活动