連接兩個古老橢圓星系的年輕恆星橋

原文標題：Hubble Sees Spiral Bridge of Young Stars Between Two Ancient Galaxies原文作者：Georgia Bladon；Ray Villard來自：哈勃官網； 發表時間：2014.7.10翻譯：gohomeman1 審校：Linq （編譯版權所有，未經許可請勿轉載）

2014.7.10：宇宙變幻無常，充滿了驚異。最新的怪異之事就是這張哈勃圖像中長達10萬光年的結構，它彷彿一串螺旋狀的珠鏈。這條優美的珠鏈是兩個正在碰撞中的巨型橢圓星系間的氣體橋，上面串串閃亮的珍珠寶石是由新生的熾熱藍巨星組成的超級星團。看起來就像兩個星系正在進行拔河比賽，「繩索」就是星系間產生的潮汐尾。

哈勃WFC3拍攝的兩個橢圓星系間的年輕恆星鏈，大圖：4.6MB，版權：NASA，ESA；研究者團隊，下同。

本圖由美國宇航局（NASA）和歐洲空間局（ESA）合作的哈勃太空望遠鏡的第三代廣域相機（WFC3）拍攝，配色如下：390nm的藍紫光，藍；606nm的橙光，青；814nm的近紅外光，黃；1.60微米的紅外光，紅。對於星系團的各種複雜細節，天文學家例行藉助美國宇航局（NASA）的哈勃太空望遠鏡（HST）的敏銳能力。現在，你可能認為他們已經知曉一切——但自然界從來就充滿傳奇。新近發現的結構長達10萬光年，看起來像擰成麻花狀的真珠鏈，繞在兩個正在碰撞的星系核上。天文學家介紹說，他們並不很清楚如何說明其起源，也不明了其最終形態，但答案估計會很離奇。這條形態獨特的珠鏈結構，可能為我們提供洞悉超級星團形成的新視角，以及由合併驅動的星系成長、兩個巨橢圓星系的合併過程中罕見的氣體動力學。在德國加爾興市歐洲南方天文台（ESO）總部，格蘭特·特朗布萊（Grant Tremblay）解釋道：「我們驚艷發現如此美妙的構造，它們存在的時間肯定很短（大約為1000萬年，相對於星系合併的10億年量級來說非常短，原文注）。我們早已知道，恆星珠鏈現象存在於旋渦星系的旋臂和相互作用星系的潮汐尾中。但是，在巨橢圓星系的合併中由超級星團組成的星系橋，此前從未看到過。我們見證了兩個洪荒巨獸在爭奪一條項鏈；就合併對星系恆星成分的影響和超級星團的成長環境而言，星鏈的最後命運，是個很有趣的問題。」與一串珍珠相似，這些年輕的藍色超級星團，以大約3000光年的間隔均勻分布。這對橢圓星系深嵌於緊密的星系團SDSS J1531+3414中，星系團強大的引力扭曲了遙遠的背景星系的光，使它們變成藍色的星流和光弧，依稀它們也是星系團的一部分。最初天文學家假設「星鏈」就像那些光弧一樣，也是一個背景星系被扭曲的像，但是他們新近使用北歐光學望遠鏡的（光譜）觀測否定了此假設。這次觀測的目標星系團，是哈勃巡天項目選出的23個巨型星系團之一，它們的引力是如此強大，以致於能產生的明顯的引力透鏡效應。這些星系團首先在斯隆數字巡天（SDSS）項目中發現。Tremblay團隊在檢查哈勃拍攝的巡天圖像時，偶然發現了這個非常奇特的超級星團鏈。Tremblay繼續說道：「我們驚訝於在SDSS J1531+3414中所看到的，如此獨特的源促進了後續的地面和空間觀測。」（數字代表巡天圖像的空間經緯度，譯註）Tremblay補充道：「這是一個優美的範例，說明自然界的基本規律在巨大尺度上依然有效，」 導致「珍珠鏈」形成的潛在物理過程是氣體團在自身引力下的行為模式，它被稱為金斯（Jeans）不穩定性。類似的行為發生在下雨時，可解釋為何下落的雨是一滴滴的，而不是從雲中延續下來的長雨絲。廚房龍頭中的水流最終破碎為一系列水滴，該過程與SDSS J1531+3414中看到的現象很相似。Tremblay接著說：「我們在10萬光年級別看到的物理過程，同樣發生在噴墨印表機和廚房水槽內。」科學家當前為更好地確定星鏈的起源而努力。一種可能是，冷分子氣體點燃星暴過程是兩個星系合併的天然屬性；另一種可能是所謂的「冷卻流」方案，即圍繞在星系周圍、稀薄的超熱等離子體氣體（約1000萬度），匯聚為冷氣體池，並開始形成恆星；第三種方案是，形成星鏈的冷氣體起源於兩個橢圓星系相撞時產生的高溫衝擊波。撞擊壓縮了氣體，產生大片稠密而寒冷的等離子體。

PDF插圖，分別顯示4個波段的獨立圖像。可以看到，橢圓星系的核心在紫外波段很不明顯，但在紅外波段很大。

Tremblay感慨道：「不管形成恆星的氣體來自哪裡，結果就是非凡的。它就這麼令人興奮，而你找不到平凡的解釋。」

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