天文學家首次認為他們已經發現了兩對正在合併的矮星系，每對星系都有一對即將碰撞的黑洞。這些觀測可能揭示關於像我們銀河系這樣的大型星系早期形成的新細節，以及潛伏在星系中心的超大質量黑洞 。
儘管矮星系尺寸相對較小，但矮星系 卻蘊含著巨大的科學能量。矮星系被認為是宇宙大爆炸後最初數億年間最豐富的星系型別，當時膨脹的宇宙比現在更小更密集，矮星系一定是今天我們看到的大型天體的前身。科學家推測，在漫長的歲月中，大型星系是透過無數次矮星系親屬的碰撞逐漸組裝起來的。但是，這些宇宙構件是否也包含相當大的中心黑洞一直是一個懸而未決的問題。然而，現在，天文學家相信他們已經發現了一條線索。他們發現了大量黑洞吞噬氣體和塵埃的證據，這些黑洞似乎存在於兩對碰撞的矮星系中。該團隊在上個月發表在《天體物理學雜誌》上的一篇論文中描述了這兩個候選系統。
主要研究作者，阿拉巴馬大學天文學博士生 Marko Mićić 說，研究人員以前曾發現矮星系合併的例子，其中一些甚至顯示出其中一個星系中存在黑洞的跡象。但以前從未有人在碰撞的矮星系中看到雙黑洞——這是新的發現如此引人入勝的關鍵。 Mićić 和他的同事研究的這兩個系統中的每一個，他說，都是“早期宇宙中可能發生的事件的完整類似物”。
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也許最棒的是，其中一對在宇宙尺度上相對較近——僅 7.6 億光年之遙，使其成為進一步深入觀測的良好目標。但這並不是說這些觀測會很容易：因為矮星系僅包含典型銀河系大小星系中恆星和質量的極小一部分，因此它們也比大型星系更微弱且更難以研究。而且它們不一定以大型星系相同的方式執行。
“矮星系通常看起來像小型火車殘骸——它們混亂且無序，”西方學院的矮星系專家 Sabrina Stierwalt 說，她沒有參與這項新研究。“它們是非常酷的實驗室。”
為了發現這兩個有趣的合併，Mićić 和他的同事使用了來自三個儀器的檔案資料：NASA 的錢德拉 X 射線天文臺、美國宇航局的廣域紅外巡天探測器 (WISE) 空間望遠鏡（現在稱為 NEOWISE）以及位於夏威夷的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡 (CFHT)。
雖然黑洞本身是不可見的，但當它們吞噬周圍物質時，它們可以點燃宇宙中最亮的煙火。下落的物質以接近光速的速度圍繞它們旋轉，加熱併發出強大的光芒，這些光芒以多種波長的光在宇宙中閃耀。錢德拉在電磁頻譜的 X 射線部分看到了這種光芒，而 WISE 在紅外線中瞥見了它。研究人員說，在錢德拉和 WISE 資料中看到每個合併的矮星系對的雙重光芒表明——但不能證實——每個星系對中都存在兩個正在吞噬物質的“活動”黑洞。 CFHT 提供了矮星系本身的影像，揭示了星系間碰撞的恆星證據，以及與 X 射線和紅外線光芒對齊的光學明亮斑點。
較近的候選合併似乎處於晚期合併階段，一個矮星系伴隨著一條華麗的、團塊狀的恆星碎片尾巴，這可能是另一個矮星系被撕碎的殘餘物。這條尾巴啟發科學家將該系統命名為 Mirabilis，以 Loddigesia mirabilis命名，這是一種蜂鳥物種，擁有兩條又長又細的尾羽，尾羽末端呈乒乓球拍狀羽毛。
第二個候選星系距離更遠——約 32 億光年——並且處於合併過程的早期階段。由於這兩個矮星系在空間上分隔得更遠，並且仍然基本完好無損，科學家們為它們都賦予了名字，一個叫做埃爾斯蒂爾 (Elstir)，另一個叫做文特伊 (Vinteuil)，以向馬塞爾·普魯斯特的小說《追憶似水年華》中的人物致敬。 Mićić 說，這次合併可能需要數億年才能完成。
Mićić 和他的同事正在獲取這兩對星系的更多觀測資料，尤其是在無線電和紫外線波段。其中一些後續觀測可能會消除關於這些星系是否真的是矮星系，而不是被它們所居住的星系團中的引力撕裂的巨型星系的扭曲殘骸的小而重要的揮之不去的不確定性。進一步的審查還可以支援其核心的明亮光芒確實來自貪婪的黑洞的說法，甚至有助於他們計算這些隱藏巨頭的質量。
Stierwalt 說，如果這項發現獲得證實，它可能會成為解決星系和黑洞究竟是如何在宇宙歷史中出現和共同演化的更宏大的宇宙謎題的關鍵組成部分。“這將成為一個重要的證據，證明發生在大型星系合併中的某些過程也發生在矮星系合併中，”她說，“例如你可以擁有黑洞的合併。”