哈伯望遠鏡驚見破紀錄九環星系,揭開星系碰撞奧秘
科學家利用哈伯太空望遠鏡,意外發現了一個打破紀錄的星系——LEDA 1313424,它被九道恆星環所環繞,同時還找到了那個猛烈衝穿其中心的矮星系。這一「靶心」星系的九道環,比之前的紀錄多出了六道,此發現正助力研究人員瞭解星系碰撞時會發生什麼。
天文學家在審查2019年完成的一項天空調查時,「偶然」發現了LEDA 1313424。研究人員最初數到了八道可見的環,隨後利用夏威夷W. M. 凱克天文臺的資料,確認了一道微弱的第九道環。他們於2月4日在《天體物理學期刊通訊》上發表了研究結果。
科學家認為,這些環是大約5000萬年前一個矮星系與LEDA 1313424的中心碰撞形成的。這次碰撞產生的衝擊波,就像池塘中的漣漪一樣在這個較大的星系中擴散。這些波將宇宙中的氣體和塵埃雲聚集在一起,形成了環,從而創造了新的恆星形成區域。這些區域現在圍繞著星系的「靶心」,像明亮的同心圓一樣閃耀。
穿過LEDA 1313424的藍色矮星系,仍透過一條細薄的氣體帶與碰撞地點相連。在新影象中,可以看到它位於較大星系的左側。如今,這個藍色矮星系距離它的「大夥伴」約13萬光年——這個距離比銀河系的直徑還要大。
哈伯望遠鏡的觀測時機無可挑剔。耶魯大學天文學家、該研究的共同作者彼得·範多庫姆在一份宣告中表示:「我們正趕上這個『靶心星系』非常特殊的時刻。像這樣有這麼多環的星系,其出現的時間視窗非常狹窄。」
除了破紀錄之外,LEDA 1313424的環還有助於證實過去關於此類星系結構如何形成的預測。範多庫姆說:「這個理論就是為了有一天有人能看到這麼多環而提出的。」
這些環並不像靶子一樣等距排列,而是在星系中心緊密聚集,越往外間隔越寬。這表明最初的幾道環形成迅速,並在初始碰撞的動量作用下廣泛擴散。隨著擾動逐漸平息,其餘的環形成得更慢,擴散的距離也更短。
LEDA 1313424的環可能會隨著時間消散,但它目前令人驚嘆的形態,將幫助科學家建立星系最初如何形成環的模型。天文學家期待未來能發現更多的多環星系。哈伯望遠鏡的繼任者——美國國家航空暨太空總署(NASA)的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡,計劃於2027年5月發射。它的視野是哈伯望遠鏡的100倍,有望在其使用壽命內捕捉到數百萬甚至數十億個星系的光。