108億光年外，哈勃發現星系「大戰」的遺蹟，一星系被打出巨洞

1990年4月24日，著名的哈勃空間望遠鏡發射升空，從此以後，我們對宇宙的認知就開始突飛猛進。近30年以來，哈勃已經為我們拍攝了大量的宇宙圖像，除了讓我們領略到宇宙的壯麗之外，也給我們展示了各式各樣的宇宙奇觀。

本文所講的正是這其中之一，即：在108億光年外，哈勃發現星系「大戰」的遺蹟，一星系被打出巨洞。這個被打出巨洞的星系名為「R5519」，ARC三維全天體物理學卓越中心（ASTRO 3D）的天文學家通過哈勃所拍攝的圖像，發現了這個形狀特異的星系。

哈勃的觀測數據顯示，「R5519」星系距離我們大約有108億光年，這是一個比我們銀河系小得多的星系，其直徑約為4.2萬光年，而引人注目的是，在結合了夏威夷WM凱克天文臺收集的光譜數據對其進行深入研究後，天文學家發現「R5519」星系的恆星絕大部分都分布在外圍區域，而在它的中心區域卻是一個直徑約為1.7萬光年的巨洞，在這裡幾乎沒有什麼恆星，整個星系呈現出非常罕見的「甜甜圈」形狀。

（上圖為根據哈勃拍攝的圖像製作的「R5519」星系的復原圖）

通常情況下，星系的恆星分布總是在中心區域的恆星數量多，越往外恆星數量越少，其恆星密度總是按從內到外的順序逐漸遞減的，因此天文學家懷疑「R5519」星系應該是受到某種外力的幹擾，才呈現出這種特異的形狀。

進一步研究發現，在「R5519」星系內，恆星形成速度至少是我們銀河系的50倍，這就為上述觀點提供有力的證據。為什麼這麼說呢？這是因為恆星通常都是形成於原始星雲的坍塌，而這個過程是需要外力來「幫忙」的。

一個典型的例子就是我們太陽系，在大約50億年前，太陽系所處的位置還是一片「風平浪靜」的巨大分子雲，直到有一天，在某種外力的影響下（註：科學家普遍認為，這個「外力」應該來自於銀河系內的某次超新星爆發），這片分子雲的引力平衡被打破，其中的物質才開始凝聚和吸積，並最終演化成現在的太陽系。

因此可以說，「R5519」星系內的恆星形成速度如此之快，就說明了它在此前受到了極大外力的影響，以至於直到現在仍然「餘波未平」，而在能夠造成這種結果的事件中，最有可能的就是一場星系之間的「大戰」。

天文學家認為，在這場星系「大戰」中，一個星系以極高的速度穿過了「R5519」星系的中心區域，並帶走了「R5519」星系的一部分核心，而其他的恆星以及星際物質則在碰撞產生的「衝擊波」作用下向星系外圍擴散，於是「R5519」星系就被打出巨洞，並在接下來的時間裡逐漸演化成現在的樣子。

（圖為這場「大戰」的電腦模擬動畫）

也就是說，此次基於哈勃的發現，其實就是一場星系「大戰」的遺蹟，那麼這個「入侵者」到底是哪個星系呢？天文學家在對「R5519」星系附近的星系進行仔細研究後，將目標鎖定為「G5593」星系，這個星系現在是「R5519」星系的伴星系，天文學家推測，在大約4千萬年前，「G5593」星系在上述的星系「大戰」中扮演了「入侵者」的角色。

需要指出的是，因為「R5519」星系遠在108億光年外，所以我們現在所看到的其實是它在108億年前的樣子，這就意味著，這場星系「大戰」的實際發生時間，應該是大約108億4千萬年前了。

看到這裡相信有人已經想到了另一個話題，即銀河系與「隔壁」的仙女座星系將會在大約40億年後發生碰撞，那麼銀河系會不會也遭遇同樣的事情呢？答案是我們不必為此擔心，這是因為仙女座星系相對銀河系的速度僅為每秒鐘110公裡，以這樣的速度根本無法造成「星系被打出巨洞」的效果。

如上圖所示，這兩大星系在碰撞時會多次穿過彼此，並最終合併成一個巨大的橢圓星系，根據科學家的計算，這個過程將會進行長達20億年的時間，因此屆時地球上的人類（如果人類還生活在地球上的話）基本上感覺不到什麼異常。

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