星系能变得多大？天文学家们数十年来一直试图回答这个问题。一项关于阿贝尔2029星系团中心的巨大椭圆星系IC 1101的新研究，将已知的上限推向了前所未有的高度。
利用在智利艾萨克·牛顿望远镜广角相机（INT/WFC）上获得的该星系有史以来最深度的图像，由Carlos Marrero-de la Rosa和Ignacio Trujillo领导的团队确认，IC 1101的主体沿半长轴延伸至260千秒差距（84.8万光年）的边缘半径。这使其确认直径约为520千秒差距，即约170万光年。作为对比，银河系的恒星盘面跨度约为10万光年。
这项被《天文与天体物理》期刊接受发表的研究，达到了每平方角秒30星等的表面亮度深度，足以探测到星系最微弱的外围区域。在这一深度下，团队使用了先进的点扩散函数建模和基于小波的混合反卷积技术，去除了来自恒星和星系本身的散射光，揭示了其真实边界。
处于质量-尺寸关系极端的星系
IC 1101内部恒星质量估计为3.4万亿个太阳质量，使其位于星系质量-尺寸关系的极端上端。260千秒差距的边缘半径是有史以来测量的最大星系半径之一，确认IC 1101是已知范围最广的星系。
但这个星系并非静态的遗物。超深图像揭示了星系外围大量不对称的、极低表面亮度的特征。这些特征在空间上与X射线研究中先前观测到的阿贝尔2029星系团内介质的扰动相关，表明IC 1101正在从其环境中活跃地吸积物质。
“外围显示出持续质量聚集的清晰迹象，表明其空间范围仍在增长，”作者报告说。这意味着，即使以已经破纪录的尺寸，IC 1101仍未达到其最终形态。
星系团核心的cD星系
IC 1101被归类为cD星系，这是一种存在于富星系团中心的超巨椭圆星系。这些星系通过吞噬落入星系团的较小星系以及吸积星系团内气体而增长。位于室女座、距离地球约11.5亿光年的阿贝尔2029星系团提供了一个丰富的补给来源。
该星系还拥有迄今为止发现的最大超质量黑洞之一，估计质量在500亿到700亿太阳质量之间，并拥有已知所有星系中最大的弥散核。该核的性质表明，星系形成过程中中央黑洞的合并可能将恒星抛出了核区，造成了观测到的恒星质量亏损。
关于上限的问题
这项研究为天体物理学中一个基本未解问题提供了观测约束：是否存在星系无法超越的最大尺寸？IC 1101以520千秒差距存在且仍在活跃增长，表明上限可能比先前认为的更高。引力动力学、气体供应和星系团环境都在决定星系的最终范围中发挥作用，但IC 1101表明，自然界可以构建远大于银河系的结构。
在比阿贝尔2029更丰富的星系团中是否还有更大的星系等待发现，仍然是一个悬而未决的问题。就目前而言，IC 1101保持着这项纪录，而且它的增长尚未结束。
婷 翻译