研究:兩個星系之間壯觀的正面碰撞產生星體誕生的“海嘯”
如果你喜歡看形狀怪異的星系,“Arp奇特星系目錄”可能是個適合的選擇。該目錄由天文學家Halton Arp在1966年編制,是338個奇特的互動星系的彙編。但是Arp編纂這個目錄並不是為了炫耀那些看起來很奇怪的星系。他認為這些奇特的星係是研究扭曲正常外觀的橢圓和螺旋星系的物理過程的絕佳實驗室。他是最早提出星系“相遇”可能形成恆星爆發的人之一。
他的觀點與20世紀60年代許多天文學家的觀點形成對比,他們把變形的星系寫成僅僅是怪異的東西。他們相信千篇一律的宇宙,認為大多數星係是有序和對稱的。但是Arp認為有一個不同的宇宙,一個充滿了“暴力”和誕生的宇宙。
在這張哈勃太空望遠鏡拍攝的Arp 143系統的圖片中,就有一個這樣的Arp星系,它正在爆發出新的恆星。這個系統中的兩個星系迎面相撞,助長了“三角形”恆星形成的爆發。這對星系包含了右邊的扭曲的、正在形成恆星的螺旋星系NGC 2445,以及左邊的不那麼耀眼的同伴NGC 2444。
美國宇航局(NASA)哈勃太空望遠鏡拍攝到的一張新圖片顯示,兩個星系之間壯觀的正面碰撞助長了不尋常的“三角形”星體誕生狂潮。
這兩個相互作用的星係被統稱為Arp 143。這對星系包含了右圖中閃閃發光的、扭曲的、形成恆星的螺旋星系NGC 2445,以及左圖中不那麼耀眼的同伴NGC 2444。
天文學家認為,這兩個星系相互作用,引發了NGC 2445中形狀獨特的恆星形成風暴,在圖片的右側,成千上萬的恆星正在迸發生命。這個星系充斥著恆星的誕生,因為它富含氣體,是製造恆星的“燃料”。然而,它還沒有逃脫其夥伴NGC 2444的引力“魔掌”,NGC 2444在圖片的左側顯示。這對星係正在進行一場宇宙“拉鋸戰”,而NGC 2444似乎正在“贏得這場戰爭”。該星係將氣體從NGC 2445中抽出,形成了新造的恆星的怪異“三角形”。
“模擬顯示,兩個星系之間的正面碰撞是形成新星環的一種方式,”紐約Flatiron研究所計算天體物理學中心和西雅圖華盛頓大學的天文學家Julianne Dalcanton說。“因此,恆星形成的環並不罕見。然而,這個系統的奇怪之處在於它是一個三角形的恆星形成。造成這種形狀的部分原因是,這些星系彼此之間仍然非常接近,而且NGC 2444仍然在引力上緊緊抓住另一個星系。NGC 2444也可能有一個看不見的熱氣暈,可以幫助把NGC 2445的氣體從它的核中拉走。因此,它們還沒有完全擺脫彼此,它們不尋常的相互作用使環形物扭曲成這個三角形。”
NGC 2444也負責從它的伙伴那裡拽出氣體鏈,激起年輕、藍色恆星的流線,這些流線似乎在兩個星系之間形成了一座橋樑。
這些流星是似乎是始於NGC 2445外圍並繼續向內的恆星形成浪潮中的第一批。研究人員估計這些星體是在大約5000萬到1億年前誕生的。但是隨著NGC 2445繼續緩慢地遠離NGC 2444,這些新生的恆星正在被拋在後面。
年齡不超過100萬到200萬年的恆星正在靠近NGC 2445的中心形成。哈勃的敏銳度揭示了一些單獨的恆星。它們是該星系中最明亮、質量最大的。大多數明亮的藍色團塊是恆星的組合。粉紅色的團塊是巨大的、年輕的星團,仍然被塵埃和氣體所籠罩。
雖然大部分的行動都發生在NGC 2445中,但這並不意味著這對相互作用的另一半能夠“毫髮無傷”。引力的作用將NGC 2444拉伸成一個奇怪的形狀。這個星系包含老的恆星,沒有新的恆星誕生,因為它的氣體早就流失了,遠在這次星系相遇之前。
“這是一個附近的例子,說明很久以前發生的各種相互作用。”馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的Elena Sabbi說:“這是一個了解恆星形成和互動星系的奇妙’沙盒’。”