系团的“典型代表”
星系团按质量与形态分为三类:贫星系团(<100个星系)、富星系团(>100个星系)、超星系团(多个星系团组成)。后发座星系团属于富星系团,其质量与规模仅次于室女座星系团(Virgo cster)和后发座超星系团的核心。
3. 宇宙学位置:后发座超星系团的“心脏”
后发座星系团是后发座超星系团(a Supercster)的核心。后发座超星系团包含约8个星系团,总质量约3x101?倍太阳质量,覆盖天区约50度x50度。而更宏观的尺度上,后发座超星系团与室女座超星系团、狮子座超星系团等共同组成巨引源(Great Attractor)——一个质量达101?倍太阳质量的巨大引力中心,吸引着周围的星系向其运动。
三、核心双雄:NGc 4874与NGc 4889——“星系团的国王与王后”
后发座星系团的核心区域,有两个巨椭圆星系统治着整个系统:NGc 4889和NGc 4874。它们被称为“中心星系”,是星系团引力场的“锚点”,也是研究椭圆星系演化的关键样本。
1. NGc 4889:宇宙中“最重的沉默者”
NGc 4889(梅西耶编号87?不,87是室女座星系团的中心星系,NGc 4889是后发座的)是后发座星系团中质量最大的星系,也是宇宙中已知最重的椭圆星系之一:
质量:约2x1013倍太阳质量(是银河系的20倍);
形态:典型的cd星系(“超巨椭圆星系”),具有延伸的恒星光晕(直径达100万光年),中心亮度极高;
黑洞:核心藏着一个超大质量黑洞——2011年,天文学家通过星系核的运动轨迹测量,发现其质量约为1000亿倍太阳质量(是87*黑洞的15倍)。这个黑洞的史瓦西半径约为3000亿公里(相当于冥王星轨道的7倍),是目前已知最大的黑洞之一。
2. NGc 4874:“更亮的邻居”
NGc 4874是后发座星系团中亮度最高的星系(视星等11.5等),比NGc 4889亮约2倍:
结构:同样是cd星系,但光晕更紧凑,中心有一个明亮的核球;
恒星形成:与NGc 4889不同,NGc 4874仍有微弱的恒星形成活动(每年约0.1倍太阳质量),而NGc 4889已完全停止恒星形成——这是因为它中心的黑洞更活跃,通过“反馈机制”(喷流与辐射)加热了周围的气体,阻止了恒星的诞生。
3. 双星的“引力舞蹈”
NGc 4874与NGc 4889相距约100万光年,围绕共同质心旋转。它们的引力相互作用塑造了星系团的核心结构:
潮汐尾:两者之间的引力拉扯产生了微弱的潮汐尾(延伸约50万光年的气体与恒星流),是星系合并的“化石证据”;
共同演化:它们的恒星年龄、金属丰度高度相似,说明它们可能来自同一个原始星系团,或在星系团形成早期合并而成。
四、隐形的“热海洋”:星系际介质的“x射线密码”
后发座星系团中,最“隐形”却最重要的成分是星系际介质(Intracster diu, I)——填充在星系之间的高温气体。这些气体无法用光学望远镜观测,但会发出x射线,被钱德拉x射线望远镜(dra x-ray observatory)和x-牛顿望远镜(x-on)捕捉到。
1. x射线的“热指纹”:高温气体的证据
1990年代,钱德拉望远镜对后发座星系团进行x射线观测,发现核心区域有一个明亮的x射线源——这是I发出的热辐射。测量显示,I的温度高达5x10? K(约5000万摄氏度),是太阳核心温度的80倍!
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