108億光年外,哈勃發現星系“大戰”的遺蹟,一星系被打出巨洞

1990年4月24日,著名的哈勃空間望遠鏡發射升空,從此以後,我們對宇宙的認知就開始突飛猛進。近30年以來,哈勃已經為我們拍攝了大量的宇宙圖像,除了讓我們領略到宇宙的壯麗之外,也給我們展示了各式各樣的宇宙奇觀。


108億光年外,哈勃發現星系“大戰”的遺蹟,一星系被打出巨洞

本文所講的正是這其中之一,即:在108億光年外,哈勃發現星系“大戰”的遺蹟,一星系被打出巨洞。這個被打出巨洞的星系名為“R5519”,ARC三維全天體物理學卓越中心(ASTRO 3D)的天文學家通過哈勃所拍攝的圖像,發現了這個形狀特異的星系。

哈勃的觀測數據顯示,“R5519”星系距離我們大約有108億光年,這是一個比我們銀河系小得多的星系,其直徑約為4.2萬光年,而引人注目的是,在結合了夏威夷WM凱克天文臺收集的光譜數據對其進行深入研究後,天文學家發現“R5519”星系的恆星絕大部分都分佈在外圍區域,而在它的中心區域卻是一個直徑約為1.7萬光年的巨洞,在這裡幾乎沒有什麼恆星,整個星系呈現出非常罕見的“甜甜圈”形狀。


108億光年外,哈勃發現星系“大戰”的遺蹟,一星系被打出巨洞

(上圖為根據哈勃拍攝的圖像製作的“R5519”星系的復原圖)

通常情況下,星系的恆星分佈總是在中心區域的恆星數量多,越往外恆星數量越少,其恆星密度總是按從內到外的順序逐漸遞減的,因此天文學家懷疑“R5519”星系應該是受到某種外力的干擾,才呈現出這種特異的形狀。

進一步研究發現,在“R5519”星系內,恆星形成速度至少是我們銀河系的50倍,這就為上述觀點提供有力的證據。為什麼這麼說呢?這是因為恆星通常都是形成於原始星雲的坍塌,而這個過程是需要外力來“幫忙”的。


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一個典型的例子就是我們太陽系,在大約50億年前,太陽系所處的位置還是一片“風平浪靜”的巨大分子云,直到有一天,在某種外力的影響下(注:科學家普遍認為,這個“外力”應該來自於銀河系內的某次超新星爆發),這片分子云的引力平衡被打破,其中的物質才開始凝聚和吸積,並最終演化成現在的太陽系。

因此可以說,“R5519”星系內的恆星形成速度如此之快,就說明了它在此前受到了極大外力的影響,以至於直到現在仍然“餘波未平”,而在能夠造成這種結果的事件中,最有可能的就是一場星系之間的“大戰”。

天文學家認為,在這場星系“大戰”中,一個星系以極高的速度穿過了“R5519”星系的中心區域,並帶走了“R5519”星系的一部分核心,而其他的恆星以及星際物質則在碰撞產生的“衝擊波”作用下向星系外圍擴散,於是“R5519”星系就被打出巨洞,並在接下來的時間裡逐漸演化成現在的樣子。


108億光年外,哈勃發現星系“大戰”的遺蹟,一星系被打出巨洞

(圖為這場“大戰”的電腦模擬動畫)

也就是說,此次基於哈勃的發現,其實就是一場星系“大戰”的遺蹟,那麼這個“入侵者”到底是哪個星系呢?天文學家在對“R5519”星系附近的星系進行仔細研究後,將目標鎖定為“G5593”星系,這個星系現在是“R5519”星系的伴星系,天文學家推測,在大約4千萬年前,“G5593”星系在上述的星系“大戰”中扮演了“入侵者”的角色。


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需要指出的是,因為“R5519”星系遠在108億光年外,所以我們現在所看到的其實是它在108億年前的樣子,這就意味著,這場星系“大戰”的實際發生時間,應該是大約108億4千萬年前了。

看到這裡相信有人已經想到了另一個話題,即銀河系與“隔壁”的仙女座星系將會在大約40億年後發生碰撞,那麼銀河系會不會也遭遇同樣的事情呢?答案是我們不必為此擔心,這是因為仙女座星系相對銀河系的速度僅為每秒鐘110公里,以這樣的速度根本無法造成“星系被打出巨洞”的效果。


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如上圖所示,這兩大星系在碰撞時會多次穿過彼此,並最終合併成一個巨大的橢圓星系,根據科學家的計算,這個過程將會進行長達20億年的時間,因此屆時地球上的人類(如果人類還生活在地球上的話)基本上感覺不到什麼異常。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`

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