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天文學家發現「宇宙橋樑」!破解英仙座星系團碰撞之謎

科學家近期在距離地球不遠的英仙座星系團中,發現了驚人的宇宙碰撞證據。這個由數千個星系組成的龐大結構,原本被認為是穩定平靜的「鬆弛星系團」,直到天文學家發現它可能曾與其他星系團發生碰撞的蛛絲馬跡。

英仙座星系團是已知宇宙中最龐大的結構之一,橫跨1,160萬光年,約為銀河系直徑的100倍。雖然距離地球2.5億光年,但由於宇宙膨脹,它正以每秒5,366公里的速度遠離我們。

所謂「鬆弛星系團」是指近期未與其他星系團發生碰撞的穩定結構。多年來,英仙座星系團一直被視為典型範例,其星系間有穩定的熱氣體流動,中心星系周圍還環繞著無線電波形成的「迷你光暈」,這些都是穩定宇宙環境的特徵。

然而天文學家發現,這個星系團並非預期中的球形,而是呈現東西向的不對稱形狀。2012年更在星系團中觀測到「冷鋒」現象——這是星系團碰撞時產生的巨大邊界區域,顯示英仙座星系團可能經歷過劇烈碰撞。但關鍵問題是:與它相撞的另一個星系團在哪?

美韓研究團隊運用「弱重力透鏡」技術,終於解開這個宇宙謎團。他們在《自然天文學》期刊發表論文,解釋如何透過分析背景星系光線的微小扭曲,發現一個隱藏在英仙座星系團外圍的次星系團。這個次星系團質量約為銀河系的100倍,中心是NGC 1264星系,並透過一條長達140萬光年的「質量橋樑」與主星系團相連。

研究團隊的電腦模擬顯示,這條橋樑是兩個星系團重力互動作用的直接證據,而非偶然排列。模擬還重現了2012年發現的冷鋒現象,完整拼湊出這場持續數十億年的宇宙之舞:約75億年前,次星系團首次進入英仙座星系團的影響範圍;20億年後首次接近主星系團中心;又經過30億年後再次穿越;最後一次發生在約7.5億年前。

這項發現之所以重要,在於英仙座星系團是研究星系團形成與演化的絕佳目標。研究第一作者、韓國延世大學博士生金亨漢表示:「由於距離較近,英仙座星系團已被深入研究,讓我們能發現並驗證許多重要的天體物理過程。」

此外,這項研究也展現了弱重力透鏡技術的強大潛力,特別是在傳統方法無法觀測的隱藏宇宙結構方面。這種方法不僅能揭示宇宙中的隱藏結構,更有助於發現更多星系團合併案例,理解這些龐大系統如何成形。