哈伯最新觀測結果揭示星系碰撞是如何引發恆星形成的
一項利用美國太空總署哈伯太空望遠鏡進行的研究揭示,星系碰撞非但不會摧毀恆星,反而會為數百萬恆星的形成創造有利條件。星系的碰撞並不像人們最初想像的那樣會摧毀恆星,事實上它為創造數百萬顆恆星創造了條件,並可能伴隨著行星。
從這張哈伯太空望遠鏡拍攝的圖片中可以看到,AM 1054-325 星系在鄰近星系的引力作用下,從正常的薄餅狀螺旋形狀扭曲成了S 形。這樣做的一個後果是,新生的恆星群沿著一條拉長的潮汐尾跡形成,長達數千光年,就像一串珍珠。賓州州立大學的一位天文學家領導的一項新研究鎖定了其中的12 條潮汐尾跡,發現了425 個星團,每個星團都有多達一百萬顆新生恆星。圖片來源:NASA、ESA、STScI、Jayanne English(馬尼托巴大學)
在一項新的研究中,賓州州立大學研究人員領導的研究小組利用美國國家航空暨太空總署的哈伯太空望遠鏡對12個星系進行了觀測,這些星系擁有長長的、像蝌蚪一樣的潮汐尾跡,尾部的氣體、塵埃和恆星都是在這種碰撞中產生的。研究團隊在這些潮汐尾跡發現了425 個新生恆星星團,每個星團包含多達100 萬顆新生恆星。
賓州州立大學天文學和天體物理學教授、研究小組成員簡-查爾頓(Jane Charlton)說:”星系合併時,氣體雲會發生碰撞和坍縮,從而形成一個高壓環境,恆星就可能在這個環境中形成。這些合併的內部已經得到了很好的研究,但對於這些合併產生的碎片(如潮汐尾跡)中可能形成恆星的情況卻知之甚少”。
當星系相互作用時,引力潮汐力會拉出長長的氣體和塵埃流,相互作用的星系之間的引力拉鋸戰把星系的旋臂拉得像太妃糖的形狀一樣,沿旋臂尾部的星團看起來就像一串珍珠。天線星系和老鼠星係就是兩個具有這種潮汐尾跡的著名星系,它們都有狹長的手指狀突起。
在新的研究中,研究小組綜合利用了新的觀測數據和哈伯的檔案數據,確定了12 個潮汐尾跡內星團的年齡和品質。然後,他們利用繞地球運行的兩台紫外線太空望遠鏡的數據確定了恆星形成的速度,其中一台搭載在現已退役的銀河進化探測器(Galex)上,另一台搭載在尼爾-蓋爾瑞斯-史威夫特天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)上,天文台的任務運作中心位於賓州州立大學。
研究團隊發現,許多潮汐尾跡星團都非常年輕–只有1000萬年的歷史。此外,這些星團似乎是以相同的速度沿著綿延數千光年的整個尾部形成的。他們在《皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上發表了他們的研究成果。
“在尾部看到大量年輕天體令人驚訝。這告訴了我們很多關於星團形成效率的信息,”第一作者、弗吉尼亞州阿什蘭市倫道夫-麥肯學院講師兼基布爾天文台主任邁克爾-羅德魯克說,他在研究時還是賓州州立大學的研究生。 “有了潮汐尾尾跡,就會有條件建立起新一代恆星,否則這些恆星可能不會存在”。
在合併之前,這些星系中含有大量的分子氫塵埃雲,它們可能一直處於惰性狀態。在碰撞過程中,這些雲相互擠壓和碰撞,氫被壓縮到一定程度,引發了一場恆星誕生的風暴。
據研究人員稱,這些被擠出的星團的命運還不確定。它們可能在引力作用下保持完整,進化成球狀星團,例如那些在銀河系平面外運行的星團。或者,它們可能會分散開來,在螺旋星系周圍形成一個恆星光環,或者被拋離出去,成為銀河系間的遊蕩恆星。
查爾頓說:”我們認為,潮汐的星團可能在宇宙早期更為常見,當時宇宙較小,星系碰撞更為頻繁。”
編譯來源:ScitechDaily