m83，又名南天纸风车星系，是业余天文学家们能够在夜空中看到的最壮观旋涡星系之一。m83拥有一个明亮的核心和两条宽阔的旋臂，即使在业余小望远镜中，也能给出“极具诱惑”的外观。在较大的仪器中，这个1/3满月直径的美丽尤物开始展现出核心附近的细纹和褶皱，这种斑纹向业余和职业的天文学家们透露了信息，即巨大的气体和冷尘埃云正在引力作用下坍缩，以形成大质量的星暴星团。
但是现在，一个研究小组捕获到的近可见光告诉我们，这个相对较轻、但却十分美丽的且面向我们的星系，正被存在于其中的两个质量中心（核心）搅动着，它们可能是潜在的超大质量黑洞（smbhs）。也许最令人吃惊的事实是，没有一个核心严格地位于星系的最中心处。
在2005年5月13日发表的一篇题为“m83中的双核心（double nucleus in m83）”的论文中，来自于科尔多瓦国立大学和科尔多瓦天文台的天文学家迪米安·马斯特（damián mast）、鲁本·迪亚兹（ruben diaz）和帕兹·阿圭罗（paz aguero）证实了“第二个质量聚集核心的存在”，这个第二核心最早是由尼瑞尼贾·塔特（niranjan thatte）和一个研究小组在2000年提出的。
这篇论文说道，这个第二核心“没有被哈勃（hst）的可见光图像检测到，可能是因为强烈的尘埃消光”对可见光的作用。因此，研究小组不得不采用复杂的软件光谱分析技术，外加高分辩率的射线波段观测资料，来揭露塔特等人在五年前利用智利8米甚大望远镜才隐约察觉到，而又不能确定的东西。现在我们知道，第二核心位于m83光学中心西北侧3.9角秒（大约200光年）处。
按照迪米安·马斯特的说法，“质量核心可能是星团，而不是黑洞。”迪米安还说，“只有极少的非热辐射与两个质量核心有关。检测到的唯一的x射线源与超新星遗迹有关，并且考虑到星暴的级别，那里一定还有许多x射线源。因此，m83的核心区域究竟有没有黑洞呢？我们的观测还不允许我们证实或者否定它。我们只能说，存在着两个质量核心的动力学指尖。”
证实一个超大质量黑洞的真实存在是特别容易的。在极少数例子中，星系面向我们（并且它的相对论性喷流直指向我们），跨越很宽波长范围的高水平辐射但得检测工作相当简单。但对于那些平静的、或者指向其他方向的超大质量黑洞，主要的方法就是利用恒星光谱中的多谱勒效应来测量恒星的径向速度（即迪米安所说的“动力学指尖”）。迪米安指出“我们所取得的空间分辨率，只能让我们估计出它们位于1.5角秒的半径以内”。这还无法完全分辨两个核心，很难证实它们就是超大质量黑洞——尽管它们很可能就是黑洞。
在m83的例子中，研究小组利用阿根廷1.54米望远镜上的多功能全视场摄谱仪（mifs）进行了一系列观测。数据是在2001年3月到5月，在深（偏红）可见光波段采集的。这使得他们能够估计氢α和氮ii发射线的偏移，这表示了中心附近的尘埃和气体在核心的作用下发生旋转的状态。因为当地大气条件所施加的限制，小组将他们的数据与哈勃太空望远镜（hst）收集到的光谱数据进行了结合。这使得他们能够绘制出m83中心区域的3维图（在不同的光频范围内）。迪米安指出，“m83是我们小组几年来的研究目标。我们选择它作为目标，来展示3d光谱学是如何作为一项有力的工具，来看清类似m83这样的复杂系统的。”
在利用这种方法观测到的许多有趣特征之中，研究小组报告了“西南侧（出现）的一个明亮的红色小弧”和“一个巨大的恒星形成弧”——后者在1991年首次被天文学家们发现。在这个位于核心东北侧的弧形结构中，“一些星团已经出现了”。这些星团在2001年首次被注意到。小组还报告说，“顺着弧形逆时针前进，一片极度暗淡的区域位于大量尘埃斑点之中，一片恒星形成区域正在从尘埃中浮现出来。”所有这些都位于星系核心以西大约250光年处。
除了阐明m83核心区域的特征以外，研究小组还分析了电离气体的径向速度。这项分析综合了m83中心区域周围约1000光年以内的数据。他们发现“径向速度场出现了扭曲，意味着存在两个质量核心”。没有一个核心刚好位于星系的光学中心上。按照研究小组的说法，这些区域内被加热的气体运动速度高达634千米/秒。这比我们银河系中心超大质量黑洞（比m83的质量核心重好几倍）周围的气体速度（1500千米每秒）要慢得多。
也许小组的研究结果中，最令人感兴趣的部分就是第二核心与巨大的恒星形成弧之间的关系了。用论文中的原话来说，这种关系暗示，这个核心“也许是m83中所见的核心星暴的触发者。”
迪米安在百忙之中抽出时间，介绍了这项研究的天文学意义，“双核心可能意味着两个星系已经融合在一起，但我们必须考虑‘大并合’和‘小并合’两种情况。大并合是指两个几乎相同质量的星系融合，遗迹可能会是一个巨椭圆星系（可能是银河系和m31融合之后的最终命运）。在一个小并合事件中，一个矮卫星星系落入了主星系之中。由于动力学摩擦，‘入侵者’会在旋转的过程中落向主星系的核心。如果主星系是一个巨漩涡星系的话，它的整体外观将不会受到影响。”
研究小组所看见的恒星形成弧是否暗示了所有这些情况尼？还是按照迪米安的说法，“不同的研究都暗示出，当入侵的矮星系穿越高密度的气体和尘埃介质时，会触发恒星形成。这会在它身后留下一条由恒星形成区域组成的可见路径。”
但是最重要的是，答案引出了疑问。迪米安总结说，“为了证实m83中的小并合假说，还必须进行数值模型。” |
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