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哈勃再度发现星系吞并的证据

在这张美丽而怪诞的椭圆星系NGC1316的影像中,明亮的星系核心前方是黑暗的尘埃云。它展现了椭圆星系和它的伴星系在100万年中碰撞的结果。

图片中散布着许多昏暗的天体。略带红色的是背景中遥远的星系,蓝色的是围绕着NGC1316星系运行的星团。这些星团比在其他的椭圆星系中发现的星团的结构松散,包含的恒星数量也相对较少。它们的年龄很大,不可能是由我们今天所见的宇宙尘埃残片的碰撞诞生,但它们还没有被星系的潮汐力撕碎。因此这些星团可能是在更早时候的碰撞过程中诞生的,也许它们隶属于最近成为NGC1316星系牺牲品的那个星系。

NGC1316星系位于天炉座,距离地球5亿3千万光年。图中所示的跨度约为1万2千光年。

老年星团

右图为M80星团(NGC6093),它是银河系已知的147个恒星密度最高的球状星团中的一个。距地球约2万8千光年。M80 容纳了数十万颗互相吸引的恒星。球状星团对于研究恒星的演变有独特的价值,因为球状星团中所有的恒星年龄相同(150亿年)而又包括了一系列不同质量的恒星。

图中所有可见的恒星与我们的太阳相比年龄大得多,少数一些的质量大于太阳。尤其明显的是那些与太阳相似但已近生命终点的红巨星。




天文学家通过分析这些包括透过紫外线滤镜拍摄的影像,在此星团的中心发现了大量的蓝星。这些恒星与星团中的其他星相比显得出人意料的年轻,质量也显得非同寻常的大。尽管宇宙间的碰撞能够产生像M80这样的高密度星团,在同样情况下也可能使两颗恒星合并成一颗特别的单独大质量恒星,这类恒星与普通的年轻恒星十分相象。先前只以为 M80 内包含了蓝星,而现在通过哈勃太空望远镜的观测发现其内部的蓝星是其他星团的两倍。从其内部蓝星的数量可以看出,在 M80 星团内部发生恒星碰撞的频率是非常高的。

M80 星团的另一个不寻常之处在于它是 1860 年新星爆发的场所。一颗邻近的恒星不断地将新鲜的氢燃料传送到一颗燃尽的白矮星上,最后氢发生聚变,使这颗白矮星猛然增亮,这就是新星爆发。哈勃望远境通过紫外线观测发现了在19世纪被称为 T Scorpii 的这颗爆发后的恒星炽热而昏暗的残骸。令人不解的是,这次观测仅在 M80 星团发现了两颗其他类似新星的双星,比理论预测的恒星碰撞率要少得多。

M80 星团中的蓝星向我们显示,宇宙中的碰撞可能会有很多种形式,而新星爆发只是其中一种而已。某些时候天文学家的工作并没有那么简单,探究类似这样的差异才能使我们的认识更为深入。

宇宙大碰撞

来自欧洲的哈勃太空望远镜专家获得了合并中的星系图像。

哈勃太空望远镜拍摄的一些非常遥远星系的影像令人兴奋地显示出,至少在某些情况下,巨型星系是在“产生-再产生”的永无休止的过程中由较小星系碰撞形成的。

这些哈勃图片显示,每对非常接近的星系里的恒星被不断地吸走。碰撞的“父”星系在不断地失去它们的外形,小星系在逐渐形成。整个合并过程将持续十亿年。

哈勃太空望远镜拍摄的这81个星系位于80亿光年外。天文学家说,在此以前从没有这么多的星系碰撞被观测到过。许多碰撞包容非常巨大的星系,最后的结果将会是产生更大的星系。