廣角鏡《星系“混戰”》~宇宙銀河星系系列(5)

據國外媒體報導，近日科學家拍攝到宇宙超重量級星系“混戰”，科學家通過對三個不同太空望遠鏡所拍攝到的圖片資訊進行分析，發現了宇宙中星系團最密集的碰撞。這一發現讓科學家們有機會瞭解宇宙中一些巨大的天體在宇宙混戰中相互衝撞時產生的現象。

利用美國宇航局錢德拉X射線太空望遠鏡、哈勃太空望遠鏡以及位於夏威夷島莫納克亞山的凱克天文望遠鏡，天文學家已經確定該三維圖像所描述的天文現象發生在星系MACSJ0717.5+3745（簡稱MACSJ0717）中，該星系距離地球大約54億光年。

研究人員發現，有4個獨立的星系團被捲入了這次的三重合併中。星系團是宇宙引力所綁定的最大天體。在星系團MACSJ0717中，一個1300萬光年長的由星系、氣體和黑暗物質構成的天體流不斷湧入一個已經充滿了星系的區域。就像高速公路上的汽車不斷湧入已經停滿車輛的停車場。該星系流已經引發了連環的碰撞。

該研究的主要作者夏威夷大學的馬承俊（Cheng-Jiun Ma）說：“除了這一巨大的連環碰撞外，星系團MACSJ0717不尋常的溫度也會引起人們的關注。因為連環碰撞中的每一次碰撞都會以熱的形式釋放出大量的能量，MACSJ0717就會產生一個最高溫度區，以至於在任何時候都能夠被看到。”雖然湧入MACSJ0717的絲帶狀天體流先前已經被發現，但該項研究結果首次顯示了它就是該星系連續碰撞的源頭。

有雙重的證據可以證實該項研究的結果，首先，通過比較氣體和星系團的位置，研究人員追蹤了星系團的移動方向，在絕大多數情況下，這一方向和絲帶狀天體流的方向一致。第二，在星系團MACSJ0717中，溫度最高的區域是絲帶狀天體流和星系團的相交處，這就表示碰撞一直在持續。

研究小組成員哈拉爾德-艾伯林（Harald Ebeling）同樣是來自夏威夷大學，他說：“MACSJ0717展現出了巨大的星系團是怎樣和它們周圍的環境以數百萬光年巨大規模進行相互作用的。通過對星系團隨著天體物質沿絲帶狀天體流通入不斷“成長”進行研究，我們發現這真是一個非常奇妙的體系。”

電腦類比展示：在大多數超大品質星系團“成長”的區域裏，大範圍由系間氣體、星系及黑暗物質構成的絲帶狀天體流和落入絲帶狀天體流的物質持續進行著相互碰撞。多重波段波長資料是這項研究的關鍵。

這些來自哈勃太空望遠鏡和凱克天文望遠鏡光學資料給出了這些可見星系的移動方向及密度。通過將X射線和這些光學資料結合，科學家能夠確定這個三維圖中星系的活動方向。

在隨後的研究工作中，馬承俊和他的研究小組希望用更深遠的X射線來測量1300萬光年的絲帶狀天體流外部的氣體溫度。馬承俊說：“這是我見過的最壯觀、最混亂的星系團，通過對該星系團的研究可以完全瞭解宇宙是怎麼形成和演變的。

據國報導通過天文望遠鏡觀測發現120億年前一個“恒星製造工廠”，這個星系能夠形成許多新的恒星，因此被稱為“嬰兒激增”星系。 這個遙遠的星系，每年製造恒星的速率可能是每年生產4000顆，與之對比，我們的銀河系平均每年只生產10顆恒星。

加利福尼亞州理工學院美國宇航局斯皮策科學中心的彼特•凱派克說，“120億年前這個星系正處於重要的嬰兒誕生階段，突然間生產了大量的恒星。如果地球人類以此速度增長，那麼現今地球上生存的16億人類差不多都是相同的年齡。”

在《天體物理學雜誌通訊》上，凱派克和同事們稱使用不同的望遠鏡，其中包括：美國宇航局斯皮策太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡去觀測這顆誕生許多恒星的遠古星系，該遠古星系屬於恒星爆（starbursts）等級星系。 該星系距離地球123億光年，宇宙現今有134億年歷史，因此這個星系是當宇宙11億年時開始大量製造恒星的。1光年是指光在1年時間裏傳播的距離。

凱派克說，“在此之前，我們僅看到在宇宙青年期星系形成恒星的狀況，而最新發現的這個星系是在宇宙童年時期形成恒星的。目前的問題是一些超大品質星系形成恒星是否像這個嬰兒激增星系所處的宇宙早期階段，或者說這個嬰兒激增星系只是一個例外。”