直射:哈勃望远镜调查有九个环的星系
美国宇航局的哈勃太空望远镜捕捉到了一个宇宙靶心!巨大的星系LEDA 1313424在一个“箭”——一个小得多的蓝矮星星系——穿过它的心脏后 ,它的九个充满恒星的环在涟漪中闪烁 。阿斯特罗使用哈勃望远镜的天文学家发现了8个可见的环,比以前任何星系的望远镜都要多利用夏威夷凯克天文台的数据确认了第九颗行星。先前对其他星系的观测显示,最多有两到三个环。
“这是一个偶然的发现, ”首席研究员、康涅狄格州纽黑文耶鲁大学(Yale University)博士生伊马德·帕夏(Imad Pasha)说。“我当时正在看一个地面成像调查 ,当我看到一个有几个清晰环的星系时,我立即被它吸引了 。我不得不停下来调查一下。”该团队后来给这个星系起了个绰号“靶心”。
哈勃和凯克的后续观测也帮助研究人员证明了哪个星系穿过了靶心的中心,靶心是一个蓝矮星星系 ,位于靶心的中间偏左 。这个相对较小的闯入者在大约5000万年前像飞镖一样穿过靶心的核心,在它的尾迹中留下了像池塘里的涟漪一样的环。尽管它们目前相隔13万光年,但一条稀薄的气体轨迹现在将它们连接在一起。
“我们在一个非常特殊的时刻捕捉到了靶心 ,”这项新研究的合著者 、耶鲁大学教授彼得·g·范多库姆(Pieter G. van Dokkum)说 。“在撞击之后,像这样的星系会有这么多的环,这是一个非常狭窄的窗口。 ”
在宇宙的时间尺度上 ,星系之间的碰撞或擦肩而过是相当频繁的,但一个星系穿过另一个星系的中心是极其罕见的。蓝矮星系穿过靶心的直线轨迹后来导致物质以波的形式向内和向外移动,引发了新的恒星形成区域 。
靶心有多大?我们的银河系直径约为10万光年 ,而靶心几乎是它的2.5倍,直径为25万光年。
研究人员利用哈勃望远镜清晰的视觉仔细定位了它的大部分环的位置,因为许多环堆积在中心。“如果没有哈勃,这是不可能的 ,”帕夏说 。
他们利用凯克确认了另一枚戒指。研究小组怀疑第十环也存在,但已经褪色,无法探测到。他们估计它的距离可能是哈勃图像中最宽环的三倍。
一对一的预测匹配
帕夏还发现了靶心和一个长期建立的理论之间惊人的联系:星系的环似乎几乎完全像模型预测的那样向外移动 。
范多库姆说:“这个理论是在有人看到这么多戒指的那天发展起来的。”“用靶心星系证实这个长期存在的预测是非常令人欣慰的。 ”
如果从上面看 ,会更明显地看到星系的环并不像飞镖板上的环一样均匀分布 。哈勃望远镜从一个小角度拍摄了这个星系。帕夏解释说:“如果我们直接往下看星系,这些环看起来是圆形的,环聚集在中心 ,离得越远,它们之间的距离就越远。”
为了想象这些环是如何形成的,想象一下把一块鹅卵石扔进池塘 。第一个环泛起涟漪 ,随着时间的推移变得最宽,而其他环在它之后继续形成。
研究人员怀疑,靶心的前两个环形成得很快 ,并以更大的圆圈扩散开来。由于蓝矮星系的飞掠对第一个环的影响更大,因此其他环的形成可能略有交错 。
单个恒星的轨道基本上没有受到干扰,尽管恒星群确实在数百万年的时间里“堆积”形成了可区分的光环。然而,这些气体被带向外 ,与尘埃混合形成新的恒星,进一步照亮了靶心的环。
要弄清楚在蓝矮星“飞过 ”之前和之后存在哪些恒星,还需要做更多的研究 。天文学家现在也将能够改进模型 ,展示银河系如何在数十亿年的时间里继续演化,包括其他环的消失。
虽然这一发现纯属偶然,但天文学家可以期待很快发现更多这样的星系。范多库姆解释说:“一旦美国宇航局的南希格蕾丝罗马太空望远镜开始科学操作 ,有趣的物体就会更容易出现。”“我们将了解到这些壮观的事件到底有多罕见 。”
该团队的论文发表在《天体物理学杂志通讯》上。
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