潘多拉星系團中發生驚人的星系碰撞

莫心海


【正見網2011年06月24日】

歐洲南方天文台報導2011年6月22日報導,一個國際天文研究小組在觀測星系團阿貝爾2744 (Abell 2744,又稱為潘多拉星系團) 時發現經歷了複雜而劇烈的碰撞。它由至少四個星系團同時碰撞而成。天文學家說,這麼複雜的碰撞產生了為前所未見的奇怪效果。

「我們戲稱它潘多拉的星系團,因為碰撞中出現了許許多多各不相同而又非常奇怪的現象。其中一些現象從來沒有觀察到過」研究組的另一個小組的成員雷納托.都普克說。

星系團是宇宙中已知最大的結構,包含上萬億個的星體。它們形成的方式,通過反覆的碰撞而演化對我們對宇宙的理解產生深遠的影響。

巨大星系團發生碰撞產生的混亂場面對天文學家來說是個信息寶庫。天文學家結合甚大望遠鏡(VLT),日本斯巴魯望遠鏡,NASA哈勃太空望遠鏡和錢德拉X射線天文觀測儀觀測了潘多拉星系團。星系團中的星系在VLT和哈勃圖像中清晰可見。雖然明亮,但是星系只占星系團不到5%的總質量。其餘的是熱氣體(20%左右),其極高溫使它只發出X-射線,剩下約75%的是暗物質。研究組結合不同望遠鏡的數據來確定三種物質在星系團中的分布,以此推斷碰撞時發生的事情。這些數據不但是找出星系團中的不同成分位置的關鍵,而且還幫助推斷其在碰撞時的角度和速度。

根據望遠鏡數據重建的碰撞情景有許多奇怪的特點。「阿貝爾2744似乎涉及四個不同的星系群經過了長達約3.5億年的系列碰撞。不同類型物質的複雜和不均勻分布極不尋常,非常迷人,」這項研究的一位主要作者丹.安科說。複雜的碰撞已經使一些熱氣體,暗物質和可見星系發生了分離。

靠近星系團核心是一個「子彈」狀的衝擊波,產生於其中的一個星系團的氣體與另一星系團氣體的碰撞。而暗物質則不受影響暢通無阻的穿過。

星系團的另一部分似乎有星系和暗物質,但沒有熱氣體。氣體可能在碰撞過程中已被剝離,只留下一點微弱的線索。

星系團的外部有更加奇怪的特徵。一個區域包含大量的暗物質,但沒有發光的星系或熱氣體。一團氣體已被拋射出去,跑在暗物質之前,而不是跟隨在相關的暗物質之後。這種令人費解的行為可能會告訴天文學家有關暗物質的性質,以及宇宙各個不同的物質成分之間如何相互作用。

「我們正在見證宇宙歷史上最大的建築工程,」丹.安科說,「四個星系團每個都有上百萬億個太陽質量,正在以慢動作展示歷經數億年的碰撞。觀察和分析這一碰撞最終將有助於我們了解這些龐大的結構如何形成,甚至暗物質本身的奧秘。」

參考資料:
http://www.eso.org/public/news/eso1120/

添加新評論

今日頭版

巨變中的宇宙

正見專題