天文學(xué)家在早期首次觀測(cè)到罕見的“宇宙火環(huán)”
簡介:科學(xué)家觀測(cè)到一個(gè)環(huán)狀星系,該星系不同于銀河系這類旋臂星系,中間是超質(zhì)量黑洞而周圍是一個(gè)星系組成的圓環(huán),被科學(xué)家稱為“宇宙火圈”,它形成于大爆炸后30億年前,由兩個(gè)星系劇烈碰撞形成。
在浩瀚而不斷膨脹的宇宙中,大多數(shù)星系都與銀河系相似。它是漩渦星系,并有著一個(gè)包含氣體塵埃和數(shù)千顆恒星的旋轉(zhuǎn)底盤。
然而,天文學(xué)家近些年在早期宇宙捕獲了來自“宇宙火環(huán)”的圖片,一種超級(jí)稀有的星系。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改變關(guān)于星系是如何形成和演變的主流理論。
研究小組利用在夏威夷WM Keck觀測(cè)臺(tái)收集到的光學(xué)數(shù)據(jù)和NASA 哈勃天文望遠(yuǎn)鏡收集到的圖像去捕獲“宇宙火環(huán)”的圖片。
這個(gè)最新發(fā)現(xiàn)的星系被命名為R5519,距離地球大約110億光年。這意味著它存在于宇宙早期,大爆炸后不到30年。
研究表明,這個(gè)星系是由碰撞產(chǎn)生的環(huán)星系,這使它成為了早期宇宙中第一個(gè)被探測(cè)到的星系。顧名思義,星系R5519很有可能是兩個(gè)星系猛烈碰撞所生成的,比在宇宙初期發(fā)現(xiàn)的其他類型的星系要罕見1000倍。
該研究的合著者,同時(shí)也是來自澳大利亞國立大學(xué)的肯尼斯·弗里曼聲明環(huán)星系的碰撞形成發(fā)生在“受害者”星系中有一個(gè)圓盤之后。這個(gè)圓盤是螺旋星系的決定性因素:在它組裝之前,星系處于并不會(huì)被認(rèn)為是螺旋星系的無序狀態(tài),
該星系的形狀像一個(gè)略微變形的圓圈,并在中間有一個(gè)相當(dāng)大的洞。
這個(gè)大洞橫跨一個(gè)超過二十億倍地球和太陽之間距離的直徑,而且是三百萬倍大于星系Messier 87中超質(zhì)量黑洞的直徑,第一個(gè)被人類捕獲到圖片的黑洞,在2019年的四月。
“這是一個(gè)從未被發(fā)現(xiàn)的奇怪物體”澳大利亞ARC三維全天空天體物理學(xué)卓越中心(ASTRO 3D)的研究員、這項(xiàng)新研究的主要作者Tiantian Yuan在一份聲明中說?!八雌饋砑绕婀钟质煜ぁ!?/p>
這是來自史文朋天文制片公司的詹姆斯·約瑟夫斯對(duì)宇宙早期環(huán)狀火星系的印象。
這個(gè)星系的藝名是“宇宙火環(huán)”,名字來源于它周圍的火環(huán),大部分的星系活動(dòng)都發(fā)生在這個(gè)環(huán)上。據(jù)研究人員稱,它是一個(gè)相當(dāng)活躍的星系,產(chǎn)生恒星的速度是銀河系的50倍。
碰撞環(huán)星系的發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家更好地了解像銀河系這樣的星系是如何形成的。產(chǎn)生這個(gè)星系的碰撞很可能是一個(gè)像銀河系一樣的螺旋星系,因?yàn)檫@個(gè)薄薄的圓盤對(duì)星系的形成至關(guān)重要。
銀河系與鄰近的仙女星系發(fā)生的碰撞將最終在大約40億年發(fā)生,并形成一個(gè)大小類似與這個(gè)“古老的怪物”的星系。
相關(guān)知識(shí)
仙女座星系-銀河系碰撞(Andromeda–Milky Way collision)是預(yù)計(jì)四十億年后,在本星系群中兩個(gè)最大的成員星系──銀河系和仙女座星系之間發(fā)生的星系碰撞[1][2]。在星系碰撞的有關(guān)模擬研究中仙女座星系-銀河系碰撞常常被用來當(dāng)作此類現(xiàn)象的范例[3]。
事實(shí)上,在這種星系碰撞中星系中所包含的恒星等天體并不會(huì)真的發(fā)生物理上的碰撞接觸,因?yàn)樾窍当旧硎欠浅浬⒌摹鳛榫嚯x太陽最近的恒星,比鄰星與地球間的距離也有太陽直徑的三千萬倍之遙。(如果太陽按比例縮小為一枚25美分硬幣大小,那么比鄰星則在700千米之外。)如果這個(gè)理論正確,那么在大約三十億年后仙女座星系內(nèi)的恒星與氣體將能夠在地球上用肉眼看到[4]。
如果仙女座星系與銀河系發(fā)生了碰撞,兩個(gè)星系將在大約七十億年后最終合并為一個(gè)更大的橢圓星系。對(duì)于這一合并后星系的命名有多種提議,其中最廣為接受的是“Milkomeda”,亦即“銀河系”(Milky Way)和“仙女座星系”(Andromeda)的英文合稱[5]。要指出的是,現(xiàn)在還無法確定這場(chǎng)碰撞是否一定發(fā)生。仙女座星系相對(duì)于銀河系的徑向速度可以通過對(duì)星系中恒星光譜的多普勒效應(yīng)的觀測(cè)來測(cè)量,但其橫向速度 (即自行運(yùn)動(dòng)的速度)無法直接測(cè)量。
這樣,雖然我們已知仙女座星系正以每秒120千米的速度向銀河系接近,但依然無法得知屆時(shí)它會(huì)和銀河系碰撞,還是錯(cuò)過。目前對(duì)仙女座星系橫向速度的最佳估計(jì)是小于每秒100千米[6],這暗示著星系的暗物質(zhì)暈將會(huì)發(fā)生碰撞,而星系盤則可能不會(huì)。歐洲空間局計(jì)劃在2011年將發(fā)射一艘新的航天器蓋亞,試圖通過測(cè)量仙女座星系中恒星的位置來精確測(cè)定仙女座星系的橫向速度[1]。空間望遠(yuǎn)鏡研究所的弗蘭克·薩默斯(Frank Summers)根據(jù)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的克里斯·米霍斯(Chris Mihos)教授和哈佛大學(xué)的拉爾斯·赫恩奎斯特(Lars Hernquist)教授的研究制作了描述這一預(yù)期事件的計(jì)算機(jī)圖像[7]。
BY: inverse
FY:?霍華德看世界
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