| 哈勃望遠(yuǎn)鏡的高分辨率圖像讓研究人員能夠觀察到更多牛眼星系的星環(huán)--并幫助確認(rèn)是哪個星系俯沖穿過了它的核心。大約 5000 萬年前，一個小的藍(lán)矮星系穿過巨大的牛眼星系，產(chǎn)生了驚人的漣漪效應(yīng)。 但在太空中，這些"波紋"的表現(xiàn)卻有所不同。 撞擊推動氣體、塵埃和恒星向內(nèi)和向外移動，在大星系中形成了至少九個發(fā)光環(huán)，而不是水。
LEDA 1313424，綽號"牛眼"，大小是銀河系的兩倍半，有九個星環(huán)--比其他任何已知星系都多六個。 美國國家航空航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的高分辨率圖像確認(rèn)了八個星環(huán)，夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數(shù)據(jù)確認(rèn)了第九個星環(huán)。 哈勃和凱克天文臺還確認(rèn)了是哪個星系俯沖穿過牛眼，形成了這些星環(huán)：位于牛眼正中左側(cè)的藍(lán)色矮星系。 資料來源：NASA、ESA、Imad Pasha（耶魯大學(xué)）、Pieter van Dokkum（耶魯大學(xué)） 這種程度的細(xì)節(jié)在星系碰撞中很少被觀測到。 來自哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和夏威夷W. M. 凱克天文臺的數(shù)據(jù)證實(shí)，牛眼星系擁有史無前例的九個星環(huán)--比其他已知星系多六個。 哈勃還找出了罪魁禍?zhǔn)祝核{(lán)矮星系，它現(xiàn)在位于牛眼星系核心的左側(cè)。
這幅插圖正面展示了被稱為"牛眼"的巨大星系。 虛線圓圈表示它的每個星環(huán)所在的位置，這些星環(huán)是在大約 5000 萬年前一個藍(lán)矮星系（未顯示）穿過它的核心后像池塘里的漣漪一樣形成的。 美國宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡幫助研究人員仔細(xì)確定了大部分星環(huán)的位置，其中許多星環(huán)都堆積在中心位置。 來自夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數(shù)據(jù)幫助研究小組確認(rèn)了另一個星環(huán)。 資料來源：美國國家航空航天局、歐洲航天局、拉爾夫-克勞福德（STScI） 美國國家航空航天局（NASA）的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到了一個非同尋常的宇宙靶心。 巨大的星系LEDA 1313424上蕩漾著九個明顯的、充滿恒星的星環(huán)--這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了天文學(xué)家在一個星系中所看到的星環(huán)數(shù)量。 原因何在？ 一個更小的藍(lán)矮星系像箭矢擊中目標(biāo)一樣直接穿過了它的中心。 天文學(xué)家利用哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了八個可見的環(huán)，超過了以前在其他星系中只看到兩三個環(huán)的記錄。 來自夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數(shù)據(jù)確認(rèn)了第九個星環(huán)，使這一發(fā)現(xiàn)成為史無前例。 "這是一個偶然的發(fā)現(xiàn)，"首席研究員、康涅狄格州紐黑文的耶魯大學(xué)博士生伊馬德-帕沙（Imad Pasha）說。"當(dāng)我看到一個星系有幾個清晰的環(huán)時，我立刻被它吸引住了。 我不得不停下來研究它。 "研究小組后來給這個星系起了個綽號叫"牛眼"。 哈勃天文臺和凱克天文臺的后續(xù)觀測也幫助研究人員證明了哪個星系穿過了"牛眼"的中心--一個位于其中心左側(cè)的藍(lán)矮星系。 這個相對較小的插足者在大約 5000 萬年前像飛鏢一樣穿過了牛眼的核心，在它身后留下了像池塘漣漪一樣的環(huán)。 現(xiàn)在，一條細(xì)細(xì)的氣體軌跡將這對天體連接起來，盡管它們目前相隔 13 萬光年。 這項(xiàng)新研究的共同作者、耶魯大學(xué)教授皮特-范-多克庫姆（Pieter G. van Dokkum）說："我們在一個非常特殊的時刻捕捉到了牛眼。在撞擊之后有一個非常狹窄的窗口，像這樣的星系會有如此多的星環(huán)。"
這幅插圖比較了我們銀河系和綽號"牛眼"的巨大星系 LEDA 1313424 的大小。 銀河系的直徑約為 10 萬光年，而"牛眼"直徑為 25 萬光年，幾乎是銀河系的兩倍半。 圖片來源：NASA、ESA、拉爾夫-克勞福德（STScI） 在宇宙的時間尺度上，星系之間的碰撞或擦肩而過非常頻繁，但一個星系俯沖穿過另一個星系中心的情況卻極為罕見。 藍(lán)矮星系穿過牛眼的直線軌跡后來導(dǎo)致物質(zhì)以波浪的形式向內(nèi)和向外移動，引發(fā)了新的恒星形成區(qū)域。 牛眼有多大？ 我們的銀河系直徑約為10萬光年，而"牛眼"直徑為25萬光年，幾乎是"牛眼"的兩倍半。 研究人員利用哈勃的清晰視野，仔細(xì)地確定了大部分星環(huán)的位置，因?yàn)樵S多星環(huán)都堆積在中心位置。帕夏說："如果沒有哈勃，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。" 他們利用凱克天文臺又確認(rèn)了一個環(huán)。 研究小組懷疑第 10 個星環(huán)也曾存在過，但現(xiàn)在已經(jīng)褪色，無法再探測到了。 他們估計，它可能比哈勃圖像中最寬的環(huán)遠(yuǎn)三倍。
這張碰撞環(huán)星系 LEDA 1313424（綽號"牛眼"）的照片是由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的高級巡天照相機(jī)（ACS）拍攝的。 圖中顯示了比例尺、羅盤箭頭和參考色鍵。 資料來源：NASA、ESA、Imad Pasha（耶魯大學(xué)）、Pieter van Dokkum（耶魯大學(xué)） 帕夏還發(fā)現(xiàn)了"牛眼"與一個早已確立的理論之間的驚人聯(lián)系： 星系環(huán)似乎幾乎完全按照模型的預(yù)測向外移動。 范多庫姆說："這一理論就是為了有一天有人看到如此多的星環(huán)而提出的。"能通過牛眼星系證實(shí)這一由來已久的預(yù)言，我們感到無比欣慰。" "如果從高空俯瞰，就會更明顯地發(fā)現(xiàn)該星系的星環(huán)并不像飛鏢盤上的星環(huán)那樣均勻分布。 哈勃的圖像從一個小角度顯示了銀河系。"帕夏解釋說："如果我們直接俯視銀河系，星環(huán)看起來是圓形的，星環(huán)在中心處成團(tuán)，越往外間隔越遠(yuǎn)。" 要想象這些星環(huán)是如何形成的，可以想象一下將一顆小石子投入池塘。 隨著時間的推移，第一個圓環(huán)蕩漾開來，成為最寬的圓環(huán)，而其他圓環(huán)則在其后繼續(xù)形成。 研究人員猜測，牛眼星系的前兩個星環(huán)形成得很快，并向外擴(kuò)散出更寬的圓環(huán)。 由于藍(lán)矮星系的飛越對前兩個圓環(huán)的影響更大，因此其他圓環(huán)的形成可能略有錯開。 單個恒星的軌道基本上沒有受到干擾，不過恒星群確實(shí)"堆積"在一起，經(jīng)過數(shù)百萬年后形成了明顯的星環(huán)。 然而，氣體被帶向外側(cè)，與塵埃混合形成新的恒星，使牛眼星環(huán)更加明亮。 要弄清在藍(lán)矮星"飛越"之前和之后有哪些恒星存在，還有很多研究工作要做。 天文學(xué)家現(xiàn)在還能改進(jìn)模型，以顯示銀河系在數(shù)十億年中可能如何繼續(xù)演變，包括更多星環(huán)的消失。 雖然這次發(fā)現(xiàn)只是一次偶然，但天文學(xué)家們可以期待在不久的將來發(fā)現(xiàn)更多類似的星系。"范多庫姆解釋說："一旦NASA的南希-格蕾絲羅曼太空望遠(yuǎn)鏡開始科學(xué)運(yùn)作，有趣的天體就會更容易出現(xiàn)。我們將了解到這些壯觀事件到底有多罕見。" 研究小組的論文于2025年2月4日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。 編譯自/ScitechDaily |
