新疆哈密发现唐宋时期斜坡墓道墓“宇宙火环”:星系大碰撞的产物
第13版:科技生活·探索
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新疆哈密发现唐宋时期斜坡墓道墓
“宇宙火环”:星系大碰撞的产物
     
 
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2020 年 07 月 07 日 星期 放大 缩小 默认  

“宇宙火环”:星系大碰撞的产物

覃依乐

  星系碰撞是宇宙中的壮观景象。罕见的“碰撞环形星系”——R5519,便是迄今发现的首个早期宇宙中碰撞形成的环形星系,它的出现,或许为我们带来一些宇宙演化的秘密。

  宇宙中的“甜甜圈”

  一个国际科学家团队日前发现了一个以前不为人知的罕见环形星系,原本这个国际科学家团队只是在收集哈勃太空望远镜和夏威夷天文台所观测到的一些星系数据,但在收集过程中,意外发现星系R5519爆发的明亮光芒,而且还呈现出环形状的结构,这让研究人员感到不同寻常,因此迅速展开调查。这个星系的质量大致相当于银河系,是一个中间有个洞的圆形星系,有点像一个巨大的火环。这一发现发表在《自然天文学》杂志上,将可能颠覆有关星系结构最早形成及其演化方式的理论。

  澳大利亚全天空天体物理研究中心的首席研究员袁天田博士说:“这是一个我们以前从未见过的非常奇怪的星系,但是它看起来既陌生又熟悉。”

  这个名为R5519的星系距离太阳系110亿光年。其中心的黑洞非常巨大,其直径是地球到太阳距离的20亿倍。换句话说,它比梅西埃87号星系中超大质量黑洞的直径大300万倍(梅西埃87号于2019年成为第一个被直接拍照的黑洞)。

  袁博士说:“这个星系正在以比银河系大50倍的速度制造恒星,而且它的大部分活动都发生在它的环上,所以它确实像是一个火环。”

  神秘客成因成谜

  科学家们通过研究表明,环形星系R5519之所以会出现巨大的空洞,原因或许是这个“宇宙火环”是“碰撞环星系”的类型,也就是说在“大碰撞”的环境下形成的。相对于R5519的图像来说,它是来自大约108亿年前,也就是接近“宇宙大爆炸”之后30亿年。通过对哈勃太空望远镜以及夏威夷天文台的数据分析发现,在将近4000多个星系中,环形星系R5519的亮度无疑是最高的,而且,也是最为突出的。

  这个推测是经过了科学家团队多番排除后得到的结果,他们一共排除了引力透射和星系合并等可能性,最终在R5519星系的附近找到了一个伴星系G5593(一般发生在双重星系之中,其中大的星系叫主星系,小的星系叫伴星系)。作为R5519星系的伴星系,G5593伴星系很可能在4000万年前左右就撞击了R5519主星系,因为在正面受到撞击,所以R5519星系的中心处会有一些恒星膨胀出来,进而发生巨大的空洞现象,所以看起来像一个巨大的“火环”。这种现象的形成概率并不高,在每1000个星系之中,才有这么一个星系会形成这样的现象。

  在遥远的未来相遇

  2012年之前科学家就针对“仙女座星系与银河系的碰撞”进行了研究,并且无法确定这两个星系是否会发生碰撞。但是在2012年之后,通过对星系中恒星光谱的多普勒效应的观测来测量,天文学家们给出了肯定的答案。他们发现仙女座星系正以每秒120千米的速度向银河系接近,由于引力影响,以后的速度只会越来越快,最终这两个星系将会发生碰撞。仙女星系的直径大约为22万光年,是银河系的1.6倍,属于本星系群中最大的星系。经过科学家演算后,初步预估银河系与仙女座星系会在约37.5亿年以后相遇。而从仙女星系的运动轨迹来看,其很有可能从侧面撞击银河系,所以银河系的未来或许也会像R5519星系一样,出现“宇宙火环”般的现象。

  星系中星球间的空间并不是空无一物的,它充斥着气体和尘埃。这些物质将会在星系碰撞时在引力的作用下相互影响。碰撞中的星系会持续地拉扯其他星系中的气体和尘埃,将摧毁掉星系原本的形态结构。

  这个过程中,气体间也会存在着摩擦力,在碰撞过程中将产生冲击波,这也会引发星系中一些星球的形成,一些星系外部的恒星,它们会被强大的引力牵扯走,然后被抛掷到太空。我们只能希望在遥远的未来,人类有机会能看到这幕神奇的太空奇观。

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