m83，又名南天紙風車星係，是業餘天文學家們能夠在夜空中看到的最壯觀旋渦星係之一。m83擁有一個明亮的核心和兩條寬闊的旋臂，即使在業餘小望遠鏡中，也能給出“極具誘惑”的外觀。在較大的儀器中，這個1/3滿月直徑的美麗尤物開始展現出核心附近的細紋和褶皺，這種斑紋嚮業餘和職業的天文學家們透露了信息，即巨大的氣體和冷塵埃雲正在引力作用下坍縮，以形成大質量的星暴星團。
但是現在，一個研究小組捕獲到的近可見光告訴我們，這個相對較輕、但卻十分美麗的且面嚮我們的星係，正被存在於其中的兩個質量中心（核心）攪動着，它們可能是潛在的超大質量黑洞（smbhs）。也許最令人吃驚的事實是，沒有一個核心嚴格地位於星係的最中心處。
在2005年5月13日發表的一篇題為“m83中的雙核心（double nucleus in m83）”的論文中，來自於科爾多瓦國立大學和科爾多瓦天文臺的天文學家迪米安·馬斯特（damián mast）、魯本·迪亞茲（ruben diaz）和帕茲·阿圭羅（paz aguero）證實了“第二個質量聚集核心的存在”，這個第二核心最早是由尼瑞尼賈·塔特（niranjan thatte）和一個研究小組在2000年提出的。
這篇論文說道，這個第二核心“沒有被哈勃（hst）的可見光圖像檢測到，可能是因為強烈的塵埃消光”對可見光的作用。因此，研究小組不得不采用復雜的軟件光譜分析技術，外加高分辯率的射綫波段觀測資料，來揭露塔特等人在五年前利用智利8米甚大望遠鏡纔隱約察覺到，而又不能確定的東西。現在我們知道，第二核心位於m83光學中心西北側3.9角秒（大約200光年）處。
按照迪米安·馬斯特的說法，“質量核心可能是星團，而不是黑洞。”迪米安還說，“衹有極少的非熱輻射與兩個質量核心有關。檢測到的唯一的x射綫源與超新星遺跡有關，並且考慮到星暴的級別，那裏一定還有許多x射綫源。因此，m83的核心區域究竟有沒有黑洞呢？我們的觀測還不允許我們證實或者否定它。我們衹能說，存在着兩個質量核心的動力學指尖。”
證實一個超大質量黑洞的真實存在是特別容易的。在極少數例子中，星係面嚮我們（並且它的相對論性噴流直指嚮我們），跨越很寬波長範圍的高水平輻射但得檢測工作相當簡單。但對於那些平靜的、或者指嚮其他方向的超大質量黑洞，主要的方法就是利用恆星光譜中的多譜勒效應來測量恆星的徑嚮速度（即迪米安所說的“動力學指尖”）。迪米安指出“我們所取得的空間分辨率，衹能讓我們估計出它們位於1.5角秒的半徑以內”。這還無法完全分辨兩個核心，很難證實它們就是超大質量黑洞——儘管它們很可能就是黑洞。
在m83的例子中，研究小組利用阿根廷1.54米望遠鏡上的多功能全視場攝譜儀（mifs）進行了一係列觀測。數據是在2001年3月到5月，在深（偏紅）可見光波段採集的。這使得他們能夠估計氫α和氮ii發射綫的偏移，這表示了中心附近的塵埃和氣體在核心的作用下發生旋轉的狀態。因為當地大氣條件所施加的限製，小組將他們的數據與哈勃太空望遠鏡（hst）收集到的光譜數據進行了結合。這使得他們能夠繪製出m83中心區域的3維圖（在不同的光頻範圍內）。迪米安指出，“m83是我們小組幾年來的研究目標。我們選擇它作為目標，來展示3d光譜學是如何作為一項有力的工具，來看清類似m83這樣的復雜係統的。”
在利用這種方法觀測到的許多有趣特徵之中，研究小組報告了“西南側（出現）的一個明亮的紅色小弧”和“一個巨大的恆星形成弧”——後者在1991年首次被天文學家們發現。在這個位於核心東北側的弧形結構中，“一些星團已經出現了”。這些星團在2001年首次被註意到。小組還報告說，“順着弧形逆時針前進，一片極度暗淡的區域位於大量塵埃斑點之中，一片恆星形成區域正在從塵埃中浮現出來。”所有這些都位於星係核心以西大約250光年處。
除了闡明m83核心區域的特徵以外，研究小組還分析了電離氣體的徑嚮速度。這項分析綜合了m83中心區域周圍約1000光年以內的數據。他們發現“徑嚮速度場出現了扭麯，意味着存在兩個質量核心”。沒有一個核心剛好位於星係的光學中心上。按照研究小組的說法，這些區域內被加熱的氣體運動速度高達634千米/秒。這比我們銀河係中心超大質量黑洞（比m83的質量核心重好幾倍）周圍的氣體速度（1500千米每秒）要慢得多。
也許小組的研究結果中，最令人感興趣的部分就是第二核心與巨大的恆星形成弧之間的關係了。用論文中的原話來說，這種關係暗示，這個核心“也許是m83中所見的核心星暴的觸發者。”
迪米安在百忙之中抽出時間，介紹了這項研究的天文學意義，“雙核心可能意味着兩個星係已經融合在一起，但我們必須考慮‘大並合’和‘小並合’兩種情況。大並合是指兩個幾乎相同質量的星係融合，遺跡可能會是一個巨橢圓星係（可能是銀河係和m31融合之後的最終命運）。在一個小並合事件中，一個矮衛星星係落入了主星係之中。由於動力學摩擦，‘入侵者’會在旋轉的過程中落嚮主星係的核心。如果主星係是一個巨漩渦星係的話，它的整體外觀將不會受到影響。”
研究小組所看見的恆星形成弧是否暗示了所有這些情況尼？還是按照迪米安的說法，“不同的研究都暗示出，當入侵的矮星係穿越高密度的氣體和塵埃介質時，會觸發恆星形成。這會在它身後留下一條由恆星形成區域組成的可見路徑。”
但是最重要的是，答案引出了疑問。迪米安總結說，“為了證實m83中的小並合假說，還必須進行數值模型。” |
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