天文学家首次认为他们已经发现了两对正在合并的矮星系，每对星系都有一对即将碰撞的黑洞。这些观测可能揭示关于像我们银河系这样的大型星系早期形成的新细节，以及潜伏在星系中心的超大质量黑洞 。
尽管矮星系尺寸相对较小，但矮星系 却蕴含着巨大的科学能量。矮星系被认为是宇宙大爆炸后最初数亿年间最丰富的星系类型，当时膨胀的宇宙比现在更小更密集，矮星系一定是今天我们看到的大型天体的前身。科学家推测，在漫长的岁月中，大型星系是通过无数次矮星系亲属的碰撞逐渐组装起来的。但是，这些宇宙构件是否也包含相当大的中心黑洞一直是一个悬而未决的问题。然而，现在，天文学家相信他们已经发现了一条线索。他们发现了大量黑洞吞噬气体和尘埃的证据，这些黑洞似乎存在于两对碰撞的矮星系中。该团队在上个月发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中描述了这两个候选系统。
主要研究作者，阿拉巴马大学天文学博士生 Marko Mićić 说，研究人员以前曾发现矮星系合并的例子，其中一些甚至显示出其中一个星系中存在黑洞的迹象。但以前从未有人在碰撞的矮星系中看到双黑洞——这是新的发现如此引人入胜的关键。 Mićić 和他的同事研究的这两个系统中的每一个，他说，都是“早期宇宙中可能发生的事件的完整类似物”。
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也许最棒的是，其中一对在宇宙尺度上相对较近——仅 7.6 亿光年之遥，使其成为进一步深入观测的良好目标。但这并不是说这些观测会很容易：因为矮星系仅包含典型银河系大小星系中恒星和质量的极小一部分，因此它们也比大型星系更微弱且更难以研究。而且它们不一定以大型星系相同的方式运行。
“矮星系通常看起来像小型火车残骸——它们混乱且无序，”西方学院的矮星系专家 Sabrina Stierwalt 说，她没有参与这项新研究。“它们是非常酷的实验室。”
为了发现这两个有趣的合并，Mićić 和他的同事使用了来自三个仪器的档案数据：NASA 的钱德拉 X 射线天文台、美国宇航局的广域红外巡天探测器 (WISE) 空间望远镜（现在称为 NEOWISE）以及位于夏威夷的加拿大-法国-夏威夷望远镜 (CFHT)。
虽然黑洞本身是不可见的，但当它们吞噬周围物质时，它们可以点燃宇宙中最亮的烟火。下落的物质以接近光速的速度围绕它们旋转，加热并发出强大的光芒，这些光芒以多种波长的光在宇宙中闪耀。钱德拉在电磁频谱的 X 射线部分看到了这种光芒，而 WISE 在红外线中瞥见了它。研究人员说，在钱德拉和 WISE 数据中看到每个合并的矮星系对的双重光芒表明——但不能证实——每个星系对中都存在两个正在吞噬物质的“活动”黑洞。 CFHT 提供了矮星系本身的图像，揭示了星系间碰撞的恒星证据，以及与 X 射线和红外线光芒对齐的光学明亮斑点。
较近的候选合并似乎处于晚期合并阶段，一个矮星系伴随着一条华丽的、团块状的恒星碎片尾巴，这可能是另一个矮星系被撕碎的残余物。这条尾巴启发科学家将该系统命名为 Mirabilis，以 Loddigesia mirabilis命名，这是一种蜂鸟物种，拥有两条又长又细的尾羽，尾羽末端呈乒乓球拍状羽毛。
第二个候选星系距离更远——约 32 亿光年——并且处于合并过程的早期阶段。由于这两个矮星系在空间上分隔得更远，并且仍然基本完好无损，科学家们为它们都赋予了名字，一个叫做埃尔斯蒂尔 (Elstir)，另一个叫做文特伊 (Vinteuil)，以向马塞尔·普鲁斯特的小说《追忆似水年华》中的人物致敬。 Mićić 说，这次合并可能需要数亿年才能完成。
Mićić 和他的同事正在获取这两对星系的更多观测数据，尤其是在无线电和紫外线波段。其中一些后续观测可能会消除关于这些星系是否真的是矮星系，而不是被它们所居住的星系团中的引力撕裂的巨型星系的扭曲残骸的小而重要的挥之不去的不确定性。进一步的审查还可以支持其核心的明亮光芒确实来自贪婪的黑洞的说法，甚至有助于他们计算这些隐藏巨头的质量。
Stierwalt 说，如果这项发现获得证实，它可能会成为解决星系和黑洞究竟是如何在宇宙历史中出现和共同演化的更宏大的宇宙谜题的关键组成部分。“这将成为一个重要的证据，证明发生在大型星系合并中的某些过程也发生在矮星系合并中，”她说，“例如你可以拥有黑洞的合并。”