混乱的融合旋涡星系暗示了银河系和仙女座星系的可能命运

熊明青

双子座南天文台是国家科学基金会NOIRLab运营的国际双子座天文台的一部分，它捕捉了双螺旋星系碰撞的十亿年后的景象。在这种混乱相互作用的中心，一对超大质量黑洞缠绕在一起，陷入混乱之中——这是地球上有记录以来最接近的一对黑洞。鸣谢:国际双子座天文台/noir lab/NSF/AURA；图像处理:T.A. Rector(阿拉斯加安克雷奇大学/ NSF的NOIRLab)、J. Miller(国际双子座天文台/ NSF的NOIRLab)、M. Rodriguez(国际双子座天文台/ NSF的NOIRLab)、M. Zamani (NSF的NOIRLab)

（）据NOIRLab：螺旋星系的旋臂是宇宙中最著名的特征之一:从中央核心分离出来的长长的清扫带，每个都充满了尘埃、气体和新形成恒星的耀眼口袋。然而，在与另一个星系合并的过程中，这个华丽的数字可能会扭曲成一个更加怪异和无定形的形状。同样的清扫臂突然变得混乱，两个超大质量黑洞在它们各自的中心纠缠成一个潮汐舞。NGC 7727就是这种情况，它是一个奇特的星系，位于宝瓶座，距离银河系大约9000万光年。

天文学家使用安装在智利双子座南方望远镜上的双子座多目标摄谱仪(GMOS)捕捉到了这次合并后令人回味的图像，该望远镜是由美国国家科学基金会的NOIRLab运营的国际双子座天文台的一部分。这幅图像揭示了巨大的星际尘埃和气体漩涡带，类似于新纺的棉花糖，它们包裹着前身星系的合并核心。事后，活跃的星爆区域和环绕系统的静止尘埃带分散在一起。

NGC 7727最值得注意的无疑是它的孪生星系核，每个星系核中都有一个超大质量黑洞，这一点已被天文学家利用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)证实。天文学家现在推测，这个星系起源于一对螺旋星系，它们在大约10亿年前卷入了一场天体舞蹈。恒星和星云溢出，在黑洞的引力拔河的支配下被拉回到一起，直到我们在这里看到的不规则缠结的结被创造出来。

这两个超大质量黑洞，一个测量为1.54亿个太阳质量，另一个为630万个太阳质量，相距约1600光年。据估计，这两者最终将在大约2.5亿年后合二为一，形成一个更大的黑洞，同时在时空中分散重力波的剧烈波动。

因为银河系仍在受撞击的影响，我们看到的大部分卷须闪耀着明亮的年轻恒星和活跃的恒星孕育场。事实上，在这个系统中发现的大约23个物体被认为是年轻球状星团的候选者。这些恒星的集合通常形成在恒星形成比平常高的区域，在我们这里看到的相互作用的星系中尤其常见。

一旦尘埃落定，NGC 7727预计将最终成为一个椭圆形的星系，由较老的恒星和非常少的恒星形成组成。类似于梅西耶87，一个在其中心有一个超大质量黑洞的椭圆星系，这可能是银河系和仙女座星系在数十亿年后融合在一起的命运。