一个孤独星系的合成图像，包含一个超大质量黑洞、两个喷流和一个X射线热点，所有这些都被热气包围。Credit: NASA MSFC/SAO/Chandra
据美国物理学家组织网（by Matt Williams, Universe Today）：超过130亿年前，宇宙中的第一个星系形成。它们是椭圆形的，中间黑洞(IMBHs)位于它们的中心，周围环绕着恒星、气体和尘埃的光环。随着时间的推移，这些星系逐渐变平，形成中间有一个大凸起的圆盘。然后，它们被相互引力吸引在一起，形成星系团，这是构成大规模宇宙结构的巨大集合。这种吸引力也导致了合并，星系和它们的中央黑洞聚集在一起，产生了更大的具有中央超大质量黑洞(SMBHs)的螺旋星系。
这种合并和同化的过程(以及它们在星系演化中的作用)对今天的天文学家来说仍然是一个谜，因为它大部分发生在早期宇宙，用现有的望远镜仍然很难观察到。利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和国际双子座天文台的数据，一个国际天文学家小组观察到一个孤独的遥远星系，它似乎已经吞噬了它所有的前同伴。他们的发现最近发表在《天体物理学杂志》上，表明早期宇宙中的星系比以前认为的增长得更快。
该研究小组由都灵大学的博士后天体物理学家Valentina Missaglia领导。与她一起工作的还有来自国家核物理研究所(INFN)、都灵天体物理观测台、德克萨斯大学里奥格兰德山谷分校、马克斯·普朗克天文学研究所(MPIA)、巴西科学、技术、创新和通信部(MCTIC)、国家空间研究所(INPE)、哈佛&史密森天体物理中心、理论和实验天文学研究所(IATE)以及国家天体物理研究所(INAF)的同事。
该团队报告了一个约92亿光年远的单独星系(3C 297)的意外发现。他们还注意到，它的中心包含一个类星体和从其两极发出的强大喷流(在无线电频谱中很亮)。这个星系的环境似乎具有星系团的几个关键特征；然而，这个星系似乎是孤独的。正如米萨利亚在哈佛-钱德拉新闻稿中所说，“看起来我们有一个星系团，它几乎错过了所有的星系，”她说。“我们预计会看到至少12个银河系大小的星系，但我们只看到了一个。”
Missaglia和她的同事根据Chandra的数据记录了与星系团相关的三个特征。首先，X射线数据显示，3C 297被大量高温气体(数千万度)包围——这在星系团之外很少见。第二，从它的SMBH流出的相对论喷流产生了一个明亮的X射线源，距离我们大约14万光年，这意味着它穿过了星系周围的气体。第三，其中一架无线电喷气机看起来是弯曲的，这表明它正在与周围环境相互作用。
这最后一个发现是以前根据Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)收集的数据观察到的。但是，当该小组查阅双子座天文台的数据时，他们注意到，看起来靠近3C 297的19个星系实际上并不在同一距离。合著者、德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校的助理教授胡安·马德里说:
“问题是，所有这些星系都发生了什么？我们认为一个大星系的引力加上星系间的相互作用太强，它们与大星系合并了。显然，对这些星系来说，抵抗是徒劳的。”
虽然作者不能排除矮星系位于3C 297周围的可能性，但它们的存在仍然不能解释为什么附近没有更大的星系。此外，他们预计3C 297在获得任何大型银河伙伴(如M87和室女座星系团)之前，将独自度过数十亿年。虽然尚不清楚3C 297如何在类似星团的环境中独自结束，但该团队推断它可能是一个“化石群”——一个星系与其他几个星系合并的末期。
虽然在92亿光年之外的其他化石群之前已经被探测到，但这一组是迄今为止发现的最遥远的一组。之前的化石组记录保持者分别距离我们49亿和79亿光年。“解释宇宙如何在大爆炸后仅46亿年就创造出这个系统可能很有挑战性，”MPIA的合著者米沙·斯戈默说。“这并没有打破我们的宇宙观，但它开始推动星系和星系团形成速度的极限。
