天文學(xué)家研究了兩組星系，這兩組星系正在匆忙地聚集在一起，并產(chǎn)生熱量。大多數(shù)星系并不是孤立存在的，相反，它們通過(guò)引力與其他星系結(jié)合在一起，要么是數(shù)量相對(duì)較少的“星系團(tuán)”，要么是由數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè)星系組成的“星系團(tuán)”。

有時(shí)，這些星系的集合，在引力的作用下相互吸引，最終合并。利用美國(guó)宇航局錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)、歐空局的XMM-牛頓、巨型米波射電望遠(yuǎn)鏡(GMRT)，以及新墨西哥州阿帕奇點(diǎn)天文臺(tái)的光學(xué)觀測(cè)。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)星團(tuán)正以每小時(shí)約400萬(wàn)英里（約640萬(wàn)千米）的驚人速度相互碰撞，這可能是迄今為止在兩個(gè)星系團(tuán)之間所見(jiàn)過(guò)的最猛烈碰撞。該系統(tǒng)名為NGC 6338，距離地球約3.8億光年，這張合成圖像包含來(lái)自錢(qián)德拉的X射線數(shù)據(jù)(以紅色顯示)，顯示了溫度高于約2000萬(wàn)攝氏度的熱氣體，以及用錢(qián)德拉和XMM(以藍(lán)色顯示)探測(cè)到的較冷氣體，這些氣體也會(huì)發(fā)出X射線。錢(qián)德拉數(shù)據(jù)與斯隆數(shù)字天空勘測(cè)的光學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，用白色顯示了星系和恒星。

研究人員估計(jì)，NGC 6338中包含的總質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的100萬(wàn)億倍。巨大的質(zhì)量，其中大約83%是暗物質(zhì)的形式，16%是熱氣體的形式，1%是恒星的形式，這表明這些星系團(tuán)在未來(lái)注定會(huì)合并成為一個(gè)星系團(tuán)。碰撞和合并將完成，該系統(tǒng)將繼續(xù)通過(guò)引力積累更多的星系。先前對(duì)NGC6338的研究，已經(jīng)為這兩個(gè)星系團(tuán)(稱(chēng)為“冷核心”)中心周?chē)l(fā)射較冷X射線氣體的區(qū)域提供了證據(jù)，這些信息幫助天文學(xué)家重建了系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)。

揭示了星系團(tuán)之間的碰撞，幾乎發(fā)生在地球的視線上，這項(xiàng)新研究證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。新的錢(qián)德拉和xmm-牛頓數(shù)據(jù)還表明，冷核左側(cè)和右側(cè)的氣體，以及它們之間的氣體，似乎受到了激波鋒面的加熱（類(lèi)似于超音速飛機(jī)產(chǎn)生的音爆）由兩個(gè)星系群碰撞形成。激波加熱氣體的這種模式已經(jīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行了預(yù)測(cè)，但NGC6338可能是第一個(gè)清晰地顯示這種模式的星系團(tuán)合并，這樣的加熱將阻止一些熱氣體冷卻形成新恒星。

在星系團(tuán)中常見(jiàn)的第二個(gè)熱源是超大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生高速粒子爆發(fā)和噴射提供的能量。目前，這一熱源在NGC6338中似乎不活躍，因?yàn)槭褂肎MRT的無(wú)線電數(shù)據(jù)沒(méi)有證據(jù)表明來(lái)自超大質(zhì)量黑洞的噴流。這種缺失可能解釋了在南部冷核中心大星系周?chē)腦射線和光學(xué)數(shù)據(jù)中檢測(cè)到的冷卻氣體細(xì)絲。合成圖像中使用的濾光片沒(méi)有顯示光學(xué)細(xì)絲，而X射線細(xì)絲是從南方冷核中心發(fā)出的小指狀結(jié)構(gòu)，大約在2點(diǎn)、7點(diǎn)和8點(diǎn)。其研究結(jié)果發(fā)表在英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

博科園｜研究/來(lái)自：錢(qián)德拉X射線中心

參考期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz1711

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普