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天文學家於巨型星系周圍偵測到九個滿是恆星的環狀結構

運用美國國家航空暨太空總署(NASA)與歐洲太空總署(ESA)合作的哈伯太空望遠鏡,以及位於W.M.凱克天文臺的凱克宇宙網成像儀(KCWI)所取得的資料,天文學家在碰撞環星系LEDA 1313424周圍鑑別出了九個環狀結構。這一數量超過了以往任何望遠鏡在任何星系中所偵測到的環狀結構數量。

帕夏(Pasha)等人在LEDA 1313424周圍偵測到了九個環狀結構。該環星系位於雙魚座,距離地球約5.67億光年。他們還確認了是哪個星系穿過LEDA 1313424從而形成了這些環狀結構,那就是位於其左側中心位置的藍矮星系。(圖片來源:NASA / ESA / 哈伯 / 伊馬德·帕夏(Imad Pasha)與耶魯大學的彼得·範多庫姆(Pieter van Dokkum))

LEDA 1313424是在2019年從遺產巡天DR9的影像中被發現的環星系。它有個暱稱叫「靶心星系」,其紅移值z = 0.0394,對應的距離是5.67億光年。該星系直徑達25萬光年,幾乎是我們銀河系直徑的兩倍半。

耶魯大學的博士生伊馬德·帕夏表示:「這是個意外的發現。我當時正在檢視地面成像巡天資料,當看到一個有好幾個清晰環狀結構的星系時,我立刻就被吸引住了,於是停下來對它展開研究。」

大約五千萬年前,一個小型藍矮星系像飛鏢一樣穿過了LEDA 1313424的核心。這次碰撞在LEDA 1313424周圍形成了十個環狀結構,目前已偵測到其中前所未有的九個。現在,一條細薄的氣體帶連線著這兩個星系,儘管它們目前相距13萬光年。

耶魯大學的彼得·範多庫姆教授說:「我們正趕上了靶心星系的一個非常特殊的時刻。在碰撞發生後,像這樣的星系能有這麼多環狀結構的時間視窗非常狹窄。」

研究人員利用哈伯望遠鏡清晰的視野,仔細地確定了LEDA 1313424八個環狀結構的位置,還利用凱克望遠鏡確認了另外一個環狀結構。他們還發現了這個環星系與一個早已建立的理論之間的驚人聯絡:該星系的環狀結構向外移動的方式幾乎與模型預測的完全一致。

範多庫姆教授表示:「這個理論就是為了有朝一日有人能看到這麼多環狀結構而發展出來的。能用靶心星系證實這個長期以來的預測,實在是太令人滿足了。」

如果從上方俯瞰,會更明顯地發現該星系的環狀結構並不像飛鏢靶上的環那樣間隔均勻。哈伯望遠鏡的影像顯示的是該星系從一個微小角度的樣子。帕夏解釋說:「如果我們直接俯瞰這個星系,這些環看起來會是圓形的,中心的環會聚集在一起,越往外間隔會逐漸變大。」

一篇關於這一發現的論文今日已發表在《天體物理學期刊通訊》上。

參考文獻:Imad Pasha et al. 2025. The Bullseye: HST, Keck/KCWI, and Dragonfly Characterization of a Giant Nine - Ringed Galaxy. ApJL 980, L3; doi: 10.3847/2041 - 8213/ad9f5c