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宇宙里有一类星系长着翅膀。射电望远镜拍到的图像里,它们确实像展翅的字母X或者歪扭

宇宙里有一类星系长着翅膀。

射电望远镜拍到的图像里,它们确实像展翅的字母X或者歪扭的字母Z,从中心向四个方向伸出发光的臂膀。过去几十年,天文学家零零散散找到过几十个这样的家伙,一直把它们当作罕见的怪胎。

2026年4月,厦门大学的Soumen Kumar Bera带领团队一口气找到了1024个,平均翼展160万光年,相当于银河系直径的16倍。

几乎每个星系中心都蹲着一个超大质量黑洞,质量相当于太阳的几百万到几十亿倍。当周围的气体和尘埃螺旋落向黑洞时,巨大的能量会被转化成两束方向相反的带电粒子流,以接近光速从黑洞两极喷出。这些粒子在星系两侧的磁场中发出强烈的无线电波,形成两个巨大的瓣状结构。这是最标准的射电星系模样。

但在这批新样本中,有些星系并不止一对主瓣。它们多出了一对更暗淡的侧向结构,天文学家称之为翅膀。如果翅膀从靠近星系中心的位置伸出,与主瓣交叉,整体就呈X形;如果翅膀从主瓣外缘拐弯分出,轮廓则像Z形。无论哪种,翅膀的亮度通常都远低于主瓣,在浩渺的数据中极易被淹没。

这批样本中有102个得到确认的来源,尺寸超过220万光年,占确认样本约16%,成为巨型射电星系的候选者。翼状星系和巨型射电星系原本各自稀有,两者的交集却占到六分之一,“长翅膀”和“长得特别大”之间可能存在某种关联。

更吊诡的是,没人确切知道翅膀是怎么长出来的。目前的主流猜测有四种:两个黑洞合并,像扳动方向盘一样突然扭转喷流方向;星系中心存在第二个正在吞食物质的黑洞,独自开了另一对喷流;主瓣顶端的带电粒子沿磁场流回核心,在侧面堆出新的瓣状结构;又或者是星系与周围气体的特殊相互作用,把原本的喷流压弯。在过去,由于确认的样本太少,这些假说谁都难以服众。

改变局面的数据来自荷兰的LOFAR射电望远镜阵列。该阵列巡天项目的第二次数据发布包含超过430万个射电源。厦门大学研究团队先按尺寸做了初步筛选,把候选名单压缩到20余万个,再逐一用肉眼审查。最终他们识别出1024个翼状星系候选,其中621个被确认,包括382个X形和239个Z形,另有403个因只在单侧显现、尺寸过小或信号过弱而保留为候选。

它们如何从中心伸出那对额外的侧向结构,目前仍无定论。但样本量终于被推到了可以统计检验的量级,这是解开谜题的前提。研究团队表示,这只是一项更大规模搜寻的第一部分,后续还将分析这些源的光学和射电性质。

宇宙没有变得不一样,只是在此之前,我们根本没认真数过。

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图为三个X形射电星系(上图)、三个Z形射电星系(中图)和三个翼状源候选体(下图)的示例,图源:arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2604.22347

信源:Karantha, Shreejaya. "Astronomers uncover over 1,000 radio galaxies with 'wings,' expanding a rare cosmic." Phys.org, edited by Sadie Harley, 4 May 2026