天文学家终于测量出已知最大星系的完整尺寸

天文学家终于测量出已知最大星系的完整尺寸

从不同成像调查获得的IC 1101的彩色合成图像的比较。从左到右:SDSS DR16,基于DECaLS成像的DESI传统成像调查DR9,以及本研究中呈现的INT/WFC数据。来源:Carlos Marrero de la Rosa等人(2026)。DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2607.15340

(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(Shreejaya Karantha):研究人员获得了IC 1101有史以来最深的图像,首次识别出星系的外缘。观测确认它是已知最大的星系,覆盖面积约520千秒差距,约170万光年,恒星中估计拥有3.4万亿个太阳质量。该论文于7月16日发布至arXiv预印本服务器。

宇宙巨星

最大的星系被称为最亮星团星系(BCGs),是层级星系形成的产物。它们通过吸收更小的星系,历时数十亿年而生长。它们微弱的恒星晕与星系团内介质融为一体——弥漫的气体和恒星填满星系团间的空间。

正是这种混合让BCG难以测量的原因。它们的边缘蕴藏着过去合并的线索,表现为潮汐尾巴和与周围星团内光重叠的恒星晕,使得难以分辨银河系的终点和星系团的其他部分。

由加那利天体研究所的卡洛斯·马雷罗-德拉罗萨领导的团队选择了有史以来观测到的最长恒星系统之一:位于星系团阿贝尔2029中心的BCG。其恒星范围此前测得为607千秒差距。利用艾萨克·牛顿望远镜(INT)广角相机拍摄的超深图像,天文学家们着手探测银河系边缘。

光污染

测量星系的真正边缘意味着探测非常微弱的恒星光,并将其与不受欢迎的污染源——前景恒星散射的光——分开,这些光会在图像上散发微弱光芒,洗净天文学家追踪的微弱区域。

团队利用数十颗不同亮度的校准恒星,构建了望远镜点扩散函数的详细模型。随后,他们利用该模型逐一从最终图像中减去250多颗恒星的散射光,揭示了微弱的结构。

径向剖面——即恒星光随中心半径变化的特征——显示了该边缘为260千秒差距,星系确认直径约为520千秒差距,使其成为迄今已知最大的星系。

团队在论文中写道:“IC 1101测得的边缘半径仍是迄今为止单个星系报告的最大数值之一,对应的预测直径约为520 kpc。”封闭恒星的总质量估计约为3.4万亿太阳质量,具体取决于边界的具体划定位置。

从尺度上看,银河系的直径只有大约30千秒差距。IC 1101的路程大约是这个数字的17倍。仅其恒星质量就超过了银河系的总质量,后者包括暗物质,估计在1万亿到1万亿太阳质量之间。

仍在成长中

在主边缘之外,团队探测到了八个宽广、微弱且不对称的恒星结构。其中两个星系与周围炽热星团气体中已知的X射线“晃动”扰动相符,这表明星系仍在通过持续吸积不断增长,而非作为一个完整、稳定的系统。团队写道,IC 1101的郊区“明显显示出正在进行的大规模集会迹象”,表明其规模仍在扩大。

这与早期的X射线研究相符,该研究确认类似扰动可能是大约2至30亿年前与其他星系群碰撞的标志。

出版信息

Carlos Marrero-de la Rosa 等人,《星系能有多大?》已知最长星系IC 1101的超深成像,arXiv(2026年)。DOI:10.48550/arxiv.2607.15340




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