迄今為止「最劇烈」!科學家發現兩星系群以640萬千米時速相撞

2021-01-19 騰訊太空

圖註：由X射線圖、光學數據圖和溫度圖合成的兩星系群碰撞的照片


騰訊太空訊 大多數星系並非孤立存在，因為引力作用，星系有成團傾向。一般來說，100個以上星系組成星系團，少於100個為星系群。不同的星系集合也會進行碰撞合併。


據外媒報導，發表在《皇家天文學會月報》上的一項新研究稱，地球3.8億光年外，名為NGC 6338的星系集合中，兩星系群正以640萬千米時速相撞。論文稱，NGC 6338總質量約為太陽的100萬億倍。


科學家利用美國宇航局(NASA)錢德拉X射線天文臺、歐洲航天局XMM-牛頓衛星以及美國天體物理研究會的阿帕奇波因特天文臺(APO)觀測此碰撞。NASA表示，這可能是迄今為止所觀測到的兩星系群最劇烈的碰撞。


該碰撞產生極高的熱。其中，來自錢德拉的X射線數據在合成照片中呈紅色，表示高達2000萬攝氏度的高溫氣體。藍色表示由錢德拉和XMM觀測的較冷氣體，這些氣體也會發出X射線。


該研究估計，NGC 6338質量的83%由暗物質組成，16%為熱氣體，只有1%是恆星。研究人員稱，該碰撞合併成星系團後，將繼續通過引力吸引其他星系。


圖註：斯隆數字巡天(SDSS)公布的NGC 6338光學數據圖


科學家以前也對NGC 6338進行過觀測。此前數據表明，在兩星系群各自中心周圍，存在較冷的X射線輻射區，名為「冷核」(cool cores)。憑藉這些信息，天文學家重建了該星系集合的幾何結構，並揭示出此碰撞幾乎是沿地球視線發生。這一發現已被新研究證實。


根據錢德拉和XMM的最新觀測數據，研究人員發現，碰撞產生的激震前沿(shock fronts)，類似超音速飛機製造的音爆，加熱了「冷核」左右兩側的氣體。


雖然計算機模擬曾預測到會發生此情況，但這是第一次在星系群合併中清楚觀察到這種現象。


超大質量黑洞釋放的能量，可能是這類星系集合中的另一種熱源。但觀察顯示，此類熱源在NGC 6338中並不活躍，因為尚無證據表明有來自黑洞的高速粒子噴流。


通過研究此類碰撞合併，天文學家就能更好地了解星系團如何隨時間推移而演化。


翻譯：羽佳；審核：喬輝


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