320万公里/小时的星系碰撞

2025-05-03 18:02来源:本站

  一个以令人难以置信的200万英里/小时(320万公里/小时)的速度运行的星系引发了一次大规模的碰撞,这是由地球上最强大的望远镜之一以前所未有的细节观察到的。

  这种戏剧性的影响是在斯蒂芬五重奏中观察到的,这是一个由五个星系组成的附近星系群,大约在150年前首次被发现。

  它引发了一个非常强大的冲击,类似于“喷气式战斗机的音爆”——这是宇宙中最引人注目的现象之一。

  斯蒂芬的五重奏代表了“一个星系的十字路口,过去星系之间的碰撞留下了一个复杂的碎片场”,现在被星系NGC 7318b的通过重新唤醒。

  这次碰撞是由一组科学家发现的,他们使用了位于西班牙拉帕尔马的价值2000万欧元(1670万英镑)的威廉·赫歇尔望远镜增强型区域速度探测器(WEAVE)宽视场光谱仪的首次观测结果。

  这个尖端的新一代科学设施不仅将揭示我们的银河系是如何在数十亿年的时间里形成的,而且还将为宇宙中数百万个其他星系提供新的见解。

  NGC 7318b撞击斯蒂芬五重奏的发现是由60多名天文学家观察到的,今天发表在《皇家天文学会月报》上。

  这个系统是一个理想的实验室,可以理解星系之间混乱和经常剧烈的关系,这就是为什么它是WEAVE大积分场单元(LIFU)第一次光观测的焦点。

  首席研究员、赫特福德大学的玛丽娜·阿瑙多瓦博士说:“自从1877年发现斯蒂芬五重奏以来,它就吸引了天文学家,因为它代表了一个星系的十字路口,过去星系之间的碰撞在那里留下了一个复杂的碎片场。”

  “这个星系群的动力活动现在已经被一个星系以超过200万英里/小时(320万公里/小时)的惊人速度粉碎,导致了巨大的冲击,就像喷气式战斗机发出的音爆一样。”

  这个国际团队发现了激波前沿背后的双重性质,这是天文学家以前不知道的。

  阿瑙多瓦博士说:“当激波穿过寒冷的气体口袋时,它以高超音速传播——在斯蒂芬五重奏的星系间介质中是音速的几倍——强大到足以将电子从原子中撕裂,留下带电气体的灼热痕迹,正如WEAVE所看到的那样。”

  然而,根据赫特福德大学的博士生Soumyadeep Das的说法,当冲击波穿过周围的热气体时,它会变得弱得多。

  他补充说:“弱激波压缩了热气体,而不是造成重大破坏,从而产生无线电波,这些无线电波被低频阵列(LOFAR)等射电望远镜接收到。”

  新的见解和前所未有的细节来自WEAVE的LIFU,将数据与其他尖端仪器如LOFAR,甚大阵列(VLA)和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)相结合。

  WEAVE是一种最先进的超高速测绘设备,与威廉·赫歇尔望远镜相连,用于分析银河系和遥远星系中恒星和气体的组成。

  这是在分光镜的帮助下完成的,分光镜通过在组成光源的颜色棱镜中产生条形码样式来揭示构成恒星的元素。

  它是根据法国、意大利和艾萨克·牛顿望远镜合作组织(英国、西班牙和荷兰)的多边协议设计和建造的。

  天文学家希望WEAVE能够以前所未有的细节揭示我们的星系是如何形成的,并彻底改变我们对宇宙的理解。

  赫特福德大学的丹尼尔·史密斯博士说:“玛丽娜和这个庞大的团队一起完成了一项非常出色的工作,但这篇WEAVE的第一篇科学论文也仅仅代表了未来五年WEAVE将全面投入使用的一个缩影。”

  皇家太空公司和牛津大学的WEAVE首席研究员加文·道尔顿教授说:“看到WEAVE在这里揭示的细节水平真是太棒了。

  “除了我们在斯蒂芬的五重奏中看到的冲击和展开碰撞的细节外,这些观察结果还为我们提供了一个非凡的视角,让我们了解在我们目前的能力极限下,几乎无法分解的微弱星系的形成和演化过程中可能发生的事情。”

  艾萨克·牛顿望远镜组的主任马克·巴尔塞斯博士说:“我很高兴看到在WEAVE第一盏光上收集的数据已经提供了一个高影响力的结果,我相信这只是一个早期的例子,在未来几年里,威廉·赫歇尔望远镜上的WEAVE将有可能实现各种发现。”

  英国的C-UKRI,荷兰的Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk onderzoek (NWO),以及西班牙的IAC。IAC对荷兰国际集团的贡献由西班牙科学、创新和大学部资助。

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