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當星系碰上星系

這是一個由星系碰撞形成的新星系——觸鬚星系(見上圖)。位於距離我們62萬光年的烏鴉座方向,這張照片是由光學圖像、紅外圖像以及X-射線波段圖像疊加而成的。自從100萬年前兩個星系相撞的時候,他們便開始互相吞噬,互相融合,並形成了大量的年輕恆星。

星系碰撞是宇宙中極為猛烈和震撼的一種現象。

在星系碰撞中,宇宙塵埃會在萬有引力的作用下彼此吸引,形成更大的物質。許多星系在碰撞的過程中會繞著彼此旋轉,有時這一現象甚至要持續上億年,這就形成了許多奇妙的恆星帶。最終,這些恆星會在引力的作用下聚集在一起,就像被星繫緊緊地抱在了懷裡。

宇宙大爆炸之後,許多星系彼此碰撞、融合,這對宇宙的發展起到了很重要的作用。

「小星系會合併成大的星系,而大的星系又會合併成更大的星系。」來自美國喬治梅森大學的天文學家Kirk Borne解釋說。

由於星系間的恆星彼此距離很遠,因而兩個星系在相撞的時候極少會發生兩個恆星正面相撞的現象,但是由於引力作用,它們會被拖離原來的軌道,使星系的形狀產生變形。

瀰漫星雲和塵埃之間的摩擦使之升溫,這有利於星際物質彼此吸引形成分子雲。而這些分子雲的大量形成,使得新恆星的形成率成百倍增加。

天文學家可以通過觀測這些新恆星形成所發出的光,來研究遙遠宇宙中發生的星系合併現象,這將有利於研究宇宙早期的演變。同時,研究小星系如何合併成大星系,將有利於探索我們銀河系的形成。

銀河系在其漫長的形成過程中經歷了許多星系合併,並且4億年之後還將與我們的鄰居星系仙女座大星系碰撞。模擬實驗證明,在這次碰撞中太陽系不會被摧毀,不過太陽將可能被吸引到銀河系的一個新的地方去。

「分類星系計劃」是由Borne和一些其他的天文學家創建的研究項目,科學家們和廣大網民利用天文望遠鏡拍攝的照片,根據其形狀和動態對宇宙中的星系進行分類。而Borne在這個項目中所研究的,正是碰撞星系。

他們的網站還有一個在線的小遊戲,玩家可以扮演一個星系,與其他星系進行碰撞。只需要輸入關於這個星系的數據,碰撞速度以及角度,即可看到星系碰撞的結果。

星系碰撞項目小組的組長,天文學家John Wallin說,設計這個遊戲程序,其實是在為宇宙中真實存在的星系碰尋找原始數據。到目前為止,這個項目已經模擬了3萬次星系碰撞,並在其中發現了54個可以很好描述宇宙中真實存在的碰撞星系的模型。

這個項目的原始數據近日在美國新墨西哥州的聖達菲的一次宇宙學研討會上進行了公布,並且他們仍在尋求更多的幫助。人們可以通過進行模擬星系碰撞的遊戲加入進來,科學家們會對這些遊戲數據進行篩選,以找到更加符合真實情況的數據。

接下來,你將看到一些令人嘆為觀止的碰撞星系的圖片。

馬約爾天體

馬約爾天體(Arp 148),位於距離我們大約5億光年的大熊星座方向。圖中一個星系正在將另一個星系吞併。當這兩個星系第一次碰撞的時候,大量物質被吸入星系盤中心,而碰撞所產生的衝擊波向外擴散,最終形成了這個巨大的環形結構。

老鼠星系

鼠星系(NGC4676)位於后髮座,距離我們越300萬光年。它實際上是兩個正處於碰撞早期的星系。這兩個旋渦星系可能已經穿過對方,並形成了圖中右側的長長的「老鼠尾巴」。

Zw Ⅱ 96星系

這個有著奇特形狀的碰撞星系(Zw Ⅱ 96)位於距離我們500萬光年的海豚座方向。科學家猜測,它的形狀可能和星系形成時的角度有關。

帆船星系

帆船星系(ESO 593-8)位於距離我們650萬光年的人馬座方向,這個華麗的碰撞酷似一條在宇宙中揚帆遠航的輕舟。

Arp 87星系

這對壯觀的星系(Arp 87)位於距離我們300萬光年的獅子座方向,兩個星系在引力作用下相互吸引。圖中可以清晰地看到大量氣體和宇宙塵埃被從一個星繫上撕扯下來進入另一個星系。

AM1316-241星系

碰撞星系(AW1316-241)位於長蛇座,距離我們400萬光年。它是由兩個星系碰撞形成的,圖中星系被大量的宇宙塵埃所遮擋,因而我們看到的光是略顯紅色的。

早期碰撞星系

這個編號為2MASXJ09133888-1019196的早期碰撞星系位於距離我們700萬光年的長蛇座方向,他們在彼此引力的作用下相互吸引,不斷靠近,並且最終將碰撞在一起。

貓頭鷹星系

這個奇幻的星系(ESO 148-2),距離我們600萬光年。兩個星系劇烈碰撞形成了貓頭鷹的頭,而碰撞產生的大量物質被拋到宇宙空間中,形成了兩個翅膀。這張圖從正面看又形似兩條水蟲。

巨型恆星漩渦

圖中的兩個星系分別編號為NGC 6050和IC 1179,在距離我們450萬光年的武仙座方向。可以看到,兩個旋渦星系的星系盤已經交錯在了一起,並且交錯的旋臂中形成了大量的年輕恆星。這個巨大的恆星漩渦屬於武仙座星系團,而武仙座星系團又屬於宇宙中的一個超星系團(超星系團是目前宇宙中除總星系外最大的單位)。

星系碰撞中期

圖為雙魚座的NGC 520星系,距離我們100萬光年,是天空中亮度很大的一對星系之一。圖中兩個星系的碰撞已經進行到中期階段,星系盤已經或多或少地融合在了一起,但是核球依然可見。據估計,早在300萬年前這場碰撞就已經開始了。

鏡像星系

圖為室女座的NGC 5331星系,距離我們450萬光年。兩個星系位於碰撞初期,看起來形似一組鏡像。

碰撞星系四重奏

圖為編號ESO 255-7的四重奏星系,位於距離我們50萬光年的船尾座方向。四個星系彼此碰撞在了一起,形成了一條完美的弧線。不過只有三個星系清晰可見,最上面的一個星系實際上是兩個早已經合併了的星系。

UGC 8335星系

這次碰撞發生在距離我們400萬光年外的大熊座方向。兩個星系彼此拉扯對方,分離出來的物質形成了一座「橋」。

激烈碰撞中的星系

圖中可見的兩個編號分別為NGC 6621(左)和NGC 6222(右)的星系位於距離我們約300萬光年的天龍座方向。它們已經相互碰撞了100萬年了。由於引力作用,碰撞產生了一條長長的「尾巴」,有大量的年輕恆星在這裡形成。

鈴鐺星系

這是最為美麗的一次碰撞,三個星系彼此交織在顯得格外奇妙。這張圖片是由光學圖像與紅外圖像疊加而成的。

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