108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞

1990年4月24日,著名的哈勃空间望远镜发射升空,从此以后,我们对宇宙的认知就开始突飞猛进。近30年以来,哈勃已经为我们拍摄了大量的宇宙图像,除了让我们领略到宇宙的壮丽之外,也给我们展示了各式各样的宇宙奇观。


108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞

本文所讲的正是这其中之一,即:在108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞。这个被打出巨洞的星系名为“R5519”,ARC三维全天体物理学卓越中心(ASTRO 3D)的天文学家通过哈勃所拍摄的图像,发现了这个形状特异的星系。

哈勃的观测数据显示,“R5519”星系距离我们大约有108亿光年,这是一个比我们银河系小得多的星系,其直径约为4.2万光年,而引人注目的是,在结合了夏威夷WM凯克天文台收集的光谱数据对其进行深入研究后,天文学家发现“R5519”星系的恒星绝大部分都分布在外围区域,而在它的中心区域却是一个直径约为1.7万光年的巨洞,在这里几乎没有什么恒星,整个星系呈现出非常罕见的“甜甜圈”形状。


108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞

(上图为根据哈勃拍摄的图像制作的“R5519”星系的复原图)

通常情况下,星系的恒星分布总是在中心区域的恒星数量多,越往外恒星数量越少,其恒星密度总是按从内到外的顺序逐渐递减的,因此天文学家怀疑“R5519”星系应该是受到某种外力的干扰,才呈现出这种特异的形状。

进一步研究发现,在“R5519”星系内,恒星形成速度至少是我们银河系的50倍,这就为上述观点提供有力的证据。为什么这么说呢?这是因为恒星通常都是形成于原始星云的坍塌,而这个过程是需要外力来“帮忙”的。


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一个典型的例子就是我们太阳系,在大约50亿年前,太阳系所处的位置还是一片“风平浪静”的巨大分子云,直到有一天,在某种外力的影响下(注:科学家普遍认为,这个“外力”应该来自于银河系内的某次超新星爆发),这片分子云的引力平衡被打破,其中的物质才开始凝聚和吸积,并最终演化成现在的太阳系。

因此可以说,“R5519”星系内的恒星形成速度如此之快,就说明了它在此前受到了极大外力的影响,以至于直到现在仍然“余波未平”,而在能够造成这种结果的事件中,最有可能的就是一场星系之间的“大战”。

天文学家认为,在这场星系“大战”中,一个星系以极高的速度穿过了“R5519”星系的中心区域,并带走了“R5519”星系的一部分核心,而其他的恒星以及星际物质则在碰撞产生的“冲击波”作用下向星系外围扩散,于是“R5519”星系就被打出巨洞,并在接下来的时间里逐渐演化成现在的样子。


108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞

(图为这场“大战”的电脑模拟动画)

也就是说,此次基于哈勃的发现,其实就是一场星系“大战”的遗迹,那么这个“入侵者”到底是哪个星系呢?天文学家在对“R5519”星系附近的星系进行仔细研究后,将目标锁定为“G5593”星系,这个星系现在是“R5519”星系的伴星系,天文学家推测,在大约4千万年前,“G5593”星系在上述的星系“大战”中扮演了“入侵者”的角色。


108亿光年外,哈勃发现星系“大战”的遗迹,一星系被打出巨洞

需要指出的是,因为“R5519”星系远在108亿光年外,所以我们现在所看到的其实是它在108亿年前的样子,这就意味着,这场星系“大战”的实际发生时间,应该是大约108亿4千万年前了。

看到这里相信有人已经想到了另一个话题,即银河系与“隔壁”的仙女座星系将会在大约40亿年后发生碰撞,那么银河系会不会也遭遇同样的事情呢?答案是我们不必为此担心,这是因为仙女座星系相对银河系的速度仅为每秒钟110公里,以这样的速度根本无法造成“星系被打出巨洞”的效果。


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如上图所示,这两大星系在碰撞时会多次穿过彼此,并最终合并成一个巨大的椭圆星系,根据科学家的计算,这个过程将会进行长达20亿年的时间,因此届时地球上的人类(如果人类还生活在地球上的话)基本上感觉不到什么异常。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

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