这座优雅的螺旋星系中心隐藏着一个巨大的秘密
NGC 5938(阿赖什)的无线电和近红外观测。最上排(从左到右)显示了EMU高分辨率图像、EMU卷积图像和DECaPS2光学z波段图像。底排显示了RACS低频段、中频和RACS高频段图像,EMU高分辨率轮廓在所有面板的3、6、9、12、15、25、50和75 σ叠加,其中σ = 65μJy波束−1。图片来源:uux.cn/arXiv(2026年)。DOI:10.48550/arxiv.2602.09658
(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:在我们银河系之外,约8670万光年外,一道光线在黑暗中缓缓旋转。其正式名称为NGC 5938。但对研究它的天文学家来说,它带有一个更具诗意的昵称:Araish,在乌尔都语中意为“装饰”。这个名字很贴切。从侧面看,阿拉什是一个引人注目的条纹螺旋星系,其发光盘面充满恒星的持续形成,形状优雅而沉着。
然而,在那美丽之下,某种意想不到的事情正在发生。
像阿莱什这样的螺旋星系通常以其优雅的臂和稳定的恒星诞生而闻名。当天文学家想到强大的射电喷流——那些从银河中心发射的巨大能量束——他们通常会想到完全不同的东西:巨大的椭圆星系或炽热的类星体。螺旋星系本不该像那样咆哮。
然而,阿拉伊什却知道。
聆听星系的多彩之声
为了理解这条遥远螺旋内部发生了什么,由西悉尼大学的希娜·扎基尔领导的国际天文学家团队采用了一项强有力的策略:多波段观测。他们没有只用一种光来看待银河系,而是跨越电磁波谱的多个部分,每个部分揭示了银河系故事的不同层面。
他们研究的核心来源于与澳大利亚平方公里阵列探路者合作进行的宇宙进化图(EMU)调查。他们还使用了快速ASKAP连续体巡天(RACS)的数据,以及广视场红外巡天探测器、暗能量相机平面巡天2号和带有成像望远镜阵列的扩展伦琴巡天的观测数据。
每种乐器都带来了不同的“感官”。无线电波可以揭示人眼看不见的高能过程。红外光追踪温暖的尘埃和恒星形成区域。光学数据显示了结构。X射线暴露了星系核心附近剧烈且高能的活动。
这些观测使团队能够提出一个简单却深刻的问题:究竟是什么驱动着阿赖什的无线电发射?
无线电波中的惊喜
当无线电数据清晰时,惊讶感无可置疑。
从阿拉什延伸出一个延伸的无线电喷射装置——一个巨大的结构,直达太空约26,700光年。它垂直于银河系的主轴射出,像宇宙长矛一样切割空间。
无线电发射还带来了另一个重要线索。其光谱指数约为−1.2,这是同步辐射的典型特征。该术语指的是高速粒子在磁场中螺旋运动时产生的辐射。在星系中,这种发射与由活跃星系核(AGN)驱动的喷流密切相关。
简单来说,阿拉什不仅仅是默默地形成明星。其中央发动机以极高能量主动向外发射物质。
更令人着迷的是,银河系的核心本身也显示出不同但相关的特征。其频谱指数测量为−0.7,与核心AGN活动一致。阿拉伊什的心并不沉睡。它醒着。
螺旋中隐藏的引擎
天文学家长期以来一直在大质量椭圆星系和类星体中观测到剧烈的射电喷流。但螺旋星系——那些优雅的盘状系统——很少拥有如此大规模的射电结构。
正是这种稀有性让Araish非凡。
这样的星系被称为与星系核相关的螺旋双射电源,简称DRAGNs。这个名字听起来很凶猛,从某种意义上说,确实如此。这些系统是不寻常的混合体。它们保留了螺旋星系的经典盘形态——包括活跃的恒星形成——同时产生更常见于完全不同银河环境的庞大射电喷流。
阿拉伊什似乎就是这些稀有生物之一。
团队的发现表明,这种延伸的无线电发射源自由中央AGN驱动的同步辐射喷流。与此同时,银河系的盘子以每年约0.58个太阳质量的速度继续形成恒星。美与权力在这里共存。一个由新生恒星组成的旋转盘包围着一台中央引擎,能够将高能粒子抛射到数万光年外的太空。
核心的X射线发光
无线电波讲述了部分情况,但X射线观测增加了关键细节。
阿拉什核的X射线发射与无线电轮廓对齐,表明中心源集中。这种对齐强化了无线电波段中观察到的活动源自同一能量中心的解释。
该星系的软X射线光度测得约为每秒3.4十亿亿厄格。这种发射水平符合天文学家对X射线双星群和冲击加热等离子体的预期,考虑到银河系当前的恒星形成速率。
换句话说,X射线辉光符合星系活跃形成恒星的预期范围,同时还包含一个动态的中央引擎。没有什么明显失衡。相反,不同的观察结果交织成一幅连贯的图景。
阿赖什不仅仅是一个带有随机无线电噪声的螺旋星系。这是一个结构化、有组织的系统,恒星形成与AGN驱动的喷流并行作业。
一个罕见家族的新成员
在所有环节就绪后,研究人员得出了一个令人信服的结论。Araish是螺旋DRAGN的新例子。
这一称谓很重要,因为此类星系并不常见。恒星形成盘与大规模射电喷流的共存挑战了传统对星系行为的预期。经典模型通常将强射电喷流与大质量椭圆星系联系起来,而非精细的螺旋星系。
阿拉什打破了这种模式。
它的盘子持续产生恒星。其中央核表现出明显的AGN活性。其延伸的射电喷流,具有陡峭的光谱特征,向太空延伸数万光年。每一条证据都支持这样一个观点:这不是异常或测量误差。它是一个真正的大型结构,从螺旋星系中出现。
团队的工作展示了像EMU这样强大的系统巡天如何揭示这些稀有系统。通过前所未有的灵敏度扫描无线电频率的天空,天文学家能够识别出更多隐藏高能喷流的螺旋。
为什么这一发现重要
乍一看,这似乎只是又一个星系被添加到目录中的一员。但其影响更深层。
星系在数十亿年中演化。它们的形状、恒星形成速率和中心黑洞都以复杂的方式相互作用。当螺旋星系发射大型射电喷流时,这引发了关于这些过程如何相互联系的重要问题。一个星系如何在为如此高能的外流提供能量的同时,维持其盘状结构?这告诉我们星系生命周期的什么?
Araish提供了一个关键的数据点。
通过确认其为新的螺旋DRAGN卫星,研究人员强调了广泛且敏感的无线电巡天在揭示星系演化隐藏方面的重要性。每一个新发现的系统都帮助天文学家限制这些混合体的真实常见程度,以及它们在宇宙时间内塑造星系中的作用。
这其中有某种诗意。一个被昵称为“装饰”的星系,以其优雅的螺旋形态而备受赞赏,实际上其中心蕴藏着一股强大而无形的力量。它提醒我们,宇宙中的表象往往具有欺骗性。在平静明亮的圆盘之下,可能蕴藏着巨大的能量。
阿拉伊什不仅美丽。它是动态的。它很活跃。它以一种安静的方式,是革命性的。
而在距离8670万光年的某个地方,它的喷流继续向黑暗中扩散,携带着关于星系如何生长、变化,有时甚至让我们感到惊讶的线索。
研究详情
H. Zakir 等,《电子流域电子联对有条纹螺旋星系NGC 5938(Araish)的无线电观测》,arXiv(2026)。DOI:10.48550/arxiv.2602.09658













