“大个头”和“小个头”星系以温和态合并

暴烈性强的星系碰撞比暴烈性弱的星系碰撞能够更有效地激活黑洞的产生，在两个星系碰撞的过程中，长期在星系中心暗藏的超大质量黑洞可能随之发生相互的碰撞与合并，但在两个星系发生碰撞之前，大量的气体和尘埃被黑洞吞噬，气体物质通过剧烈的摩擦在黑洞的视界周围发出了明亮的光芒，天文学家将产生明亮闪耀的星系核称之为活动星系核（AGN），但不是所有的星系合并者都创造了同等性质和数量的星系核，有些类型的星系在合并中创造一个活跃黑洞或星系核，有些类型的星系在合并中创造了两个活跃黑洞或星系核。

科罗拉多大学波尔德分校的天文学家斯科特·巴罗斯和同事发现，单个活跃星系核似乎在两个星系的尺度不匹配时更容易出现。在两个合并的星系中，一个星系是“大个头”，一个星系是“小个头”，当倾斜和尺寸不匹配的大个头星系和小个头星系发生碰撞时，大小两个星系的合并过程表现了更多的温和性或更少的暴烈性，较少量的气体和尘埃跌入黑洞的“胃口”或较少的气体物质被黑洞吞噬，大小两个星系在碰撞过程中减少了形成两个活跃星系核的可能性。

科罗拉多大学波尔德分校的天文团队将星系与活动星系核的研究成果通过新闻发布会的形式进行了公布，2018年的6月3日到6月7日，全美天文学会第二十三届天文大会在科罗拉多州的丹佛市举行。斯科特·巴罗斯是一位博士后助理研究员，在科罗拉多大学下属的天体物理学和太空天文学(CASA)从事项目研究，他和来自多所大学的天文学同事使用了钱德拉X—射线天文台的数据，太空天文台通过系统性地扫描夜空获得了从活动星系核发出的信号。通过对“补偿星系”的寻找发现了逐渐演变的星系合并者，补偿星系有单一的活动星系核，这些星系核通常处在星系中心以外的位置，缺乏对称性的结构布置，这说明了一个事实，另一个超大质量的黑洞可能躲藏在附近的位置，它在等待碰撞与合并的机会。

天文学团队的研究人员集合了10个补偿星系的样本，他们将样本和有双活动星系核的星系进行了对比，他们通过对结果的比较研究发现，在10个星系中，有9个星系源自于倾斜或尺度不匹配星系中的活跃黑洞，尺度不匹配的大小两个星系发生了碰撞，其中的一个星系比另外一个星系的尺度高出了4倍。三分之二的星系有两个活动黑洞或两个活跃星系核，这些星系的尺度几乎相同，正在经历一场体量对等的碰撞与合并。

当两个尺度大致相同的星系发生碰撞时，各自的黑洞发出了巨大的引力，在相互引力的巨大作用下，气体和尘埃相互混合的“云物质”纷纷跌落到各自星系内的黑洞。在两个尺寸不匹配的星系合并的情形中，两个星系内的“大黑洞”和“小黑洞”同样通过巨大的引力作用将气体和尘埃物质吸入到各自的黑洞视界，但它们相互的引力作用相对较小。科罗拉多大学的天文团队不能确定究竟是哪一个星系的黑洞在两个倾斜或不匹配星系的碰撞过程中激活了，被激活的黑洞可能是大星系中心的大黑洞，也可能是小星系中心的小黑洞。科罗拉多大学波尔德分校的天文团队将进一步研究两个合并的黑洞如何影响了星系的进化以及合并的黑洞如何锻造和毁灭了星系中的恒星。

（编译：2018-6-7）