太空探索：努斯塔探测令人困惑的星系合并！

这张光学图像显示的是Was 49系统，它由一个大盘星系组成，是49a，与一个小得多的“矮星”星系合并为49b。

一个小星系内的超大质量黑洞正在挑战科学家关于当两个星系成为一体时会发生什么的想法。

49是一个由大盘星系组成的系统的名称，被称为Was 49a，与一个名为Was 49b的小得多的“矮星”星系合并。矮星系在较大的星系盘内旋转，距其中心约26,000光年。由于美国宇航局的核光谱望远镜阵列（NuSTAR）任务，科学家们已经发现矮星系在高能X射线中非常明亮，它必须拥有一个比预期更大，更强大的超大质量黑洞。

“这是一个完全独特的系统，与我们对星系合并的理解相反，”该研究的主要作者，华盛顿美国海军研究实验室的博士后研究员Nathan Secrest说。

来自NuSTAR和斯隆数字天空调查的数据表明，与类似大小的星系相比，矮星系黑洞的质量是巨大的，占星系自身质量的2％以上。

“我们并不认为矮星系能够承载这么大的超大质量黑洞，”塞克雷斯特说。“这个黑洞可能比我们对这个大小的星系所期望的质量大几百倍，这取决于星系与其他星系的演化方式。”

矮星系的黑洞是活跃的星系核（AGN）的引擎，这是一种宇宙现象，当黑洞吞噬气体和尘埃时，极高能量的辐射会爆发出来。这种特殊的AGN似乎被由气体和灰尘制成的环形结构所覆盖。美国宇航局的钱德拉和斯威夫特任务被用来进一步表征X射线发射。

通常情况下，当两个星系开始合并时，较大的星系中央黑洞变得活跃，贪婪地吞噬气体和尘埃，并在物质转化为能量时喷出高能X射线。这是因为，当星系相互接近时，它们的引力相互作用产生了一个扭矩，将气体汇集到更大的星系的中心黑洞中。但是在这种情况下，较小的星系拥有一个更加明亮的AGN，具有更活跃的超大质量黑洞，而较大的星系的中心黑洞相对安静。

使用来自亚利桑那州Happy Jack的探索频道望远镜的观测编辑的Was 49系统的光学图像使用与Sloan Digital Sky Survey相同的滤色器。由于49是如此遥远，这些颜色被优化，以分离高电离气体发射，如喂食超大质量黑洞周围的粉红色区域，从正常的星光，绿色显示。这使得天文学家能够更准确地确定承载超大质量黑洞的矮星系的大小。

由于强大的AGN产生强烈的电离辐射，粉红色的发射在一个新的图像中脱颖而出。埋藏在这个强烈电离区域内的是一群微弱的恒星，据信它们是巨大黑洞周围星系的一部分。这些引人注目的特征位于更大的螺旋星系49a的外围，由于与星系的距离和所使用的滤光器，它在图像中看起来是绿色的。

科学家们仍在试图找出为什么矮星系49b的超大质量黑洞如此之大。在合并开始之前它可能已经很大，或者它可能在合并的早期阶段增长。

“这项研究非常重要，因为它可以为超大质量黑洞如何在这样的系统中形成和生长提供新的见解，”Secrest说。“通过检查这样的系统，我们可以找到关于我们自己的星系超大质量黑洞如何形成的线索。”

几亿年后，大型和小型星系的黑洞将合并为一只巨大的野兽。