研究人员获取了至今为止最深邃的 IC 1101 图像，首次成功辨识出了该星系的外部边缘。观测数据证实，它是目前已知最大的星系，跨度约为 520 千秒差距（约合 170 万光年），估计其恒星总质量高达 3.4 万亿倍太阳质量。该研究论文已于 7 月 16 日发表在 arXiv 预印本平台上。
宇宙巨无霸
最庞大的星系被称为“最亮团星系”（BCG），是星系等级合并的产物。在数十亿年的时间里，它们通过不断吞噬较小的星系来成长。它们暗淡的恒星晕会逐渐融入星系团介质中——即填充在星系团内部星系之间的稀薄气体和恒星。
正是这种融合，让最亮团星系的大小极难测量。它们的边缘地带隐藏着过去星系合并的线索，比如潮汐尾和恒星晕。然而，这些结构与周围的星系团内光重叠，导致人们很难分辨哪里是星系的终点，哪里是星系团其余部分的起点。
由加那利群岛天体物理研究所的卡洛斯·马雷罗-德拉罗萨率领的研究团队，选择观测人类已知最庞大的恒星系统之一：位于阿贝尔 2029 星系团中心的一个最亮团星系。此前的测量数据显示，其恒星分布范围达到了 607 千秒差距。这一次，天文学家利用艾萨克·牛顿望远镜上的宽野相机拍摄的超深图像，致力于寻找该星系的真实边界。
光污染障碍
想要测出星系的真实边缘，天文学家必须探测到极其微弱的星光，并将其与干扰光源剥离开来。这种干扰主要来自前景恒星的散射光，它们会在图像中形成一片暗淡的光晕，从而掩盖掉科学家想要寻找的微弱边缘区域。
研究团队利用数十颗不同亮度的校准恒星，建立了该望远镜点扩散函数的详细模型。随后，他们利用该模型，从最终图像中逐个扣除了 250 多颗恒星的散射光，从而让那些暗淡的结构显露出来。
径向轮廓（即星光随距离中心半径的变化情况）显示，该星系的边缘位于 260 千秒差距处。据此确认，该星系的直径达到了约 520 千秒差距，是迄今为止已知最大的星系。
研究团队在论文中写道：“为 IC 1101 测量出的边缘半径，仍是迄今为止单体星系中最大的数值之一，相当于约 520 千秒差距的投影直径。”根据边界划分的具体位置，估计其所包含的恒星总质量约为 3.4 万亿倍太阳质量。
作个对比，银河系的跨度仅为 30 千秒差距左右，而 IC 1101 的跨度大约是银河系的 17 倍。仅 IC 1101 的恒星质量，就超过了银河系的总质量（包括暗物质，估计在 1 万亿到 1.5 万亿倍太阳质量之间）。
仍在不断生长
在主边缘之外，研究团队还探测到了八个范围广阔、暗淡且不对称的恒星结构。其中两个结构与周围炽热星系团气体中已知的 X 射线“晃动”扰动相吻合。这表明该星系仍在通过持续的吸积作用不断生长，而不是一个已经演化完毕、稳定下来的静态系统。研究团队写道，IC 1101 的外围“展现出清晰的持续质量聚集特征”，表明它的体积仍在变大。
这也与早前的一项 X 射线研究相吻合。该研究认为，类似的扰动很可能是大约 20 到 30 亿年前与另一个星系群发生碰撞留下的痕迹。
编译自 Phys.org，原文链接：点击阅读。作者希里贾亚·卡兰萨 (Shreejaya Karantha)是常驻印度的科学作家与天文传播员，专注于天体物理学和早期宇宙领域。
