一个惊人的星系碰撞,因一个以每小时200万英里(每小时320万公里)的惊人速度移动而引发,已被地球上最先进的望远镜之一以惊人的细节拍摄下来。这个壮观事件发生在斯蒂芬五重星系,这是一个离我们较近的五个星系的团体,首次发现于将近150年前。碰撞产生了一股极其强大的冲击波,类似于“喷气式战斗机的音爆”,展现了宇宙中一些最令人印象深刻的现象。
一个惊人的星系碰撞,因一个以每小时200万英里(每小时320万公里)的惊人速度移动而引发,已被地球上最先进的望远镜之一以惊人的细节拍摄下来。
这个壮观事件发生在斯蒂芬五重星系,这是一个离我们较近的五个星系的团体,首次发现于将近150年前。
撞击产生了一股极其强大的冲击波,类似于“喷气式战斗机的音爆”——这是宇宙中最令人惊叹的现象之一。
斯蒂芬五重星系是“一个星系交叉口,早期星系之间的碰撞形成了一个复杂的碎片场”,现在被星系NGC 7318b的运动重新激活。
这一碰撞是由一个研究团队使用新建立的2000万欧元(1670万英镑)威廉·赫歇尔望远镜增强区域速度探测器(WEAVE)宽场光谱仪在西班牙拉帕尔马进行的初步观测所发现。
这个创新的科学设施不仅有望阐明我们的银河系在数十亿年间是如何发展的,还将为宇宙中数百万其他星系提供新的见解。
NGC 7318b冲击斯蒂芬五重星系的发现是由一个超过60位天文学家的联盟所取得的,结果今天发表在《皇家天文学会月刊》上。
该系统是理解星系之间动荡和常常剧烈动力学的绝佳场所,这就是为什么它成为WEAVE大型积分场单元(LIFU)首次光观测的主要候选者。
首席研究员、赫特福德大学的玛丽娜·阿尔纳多娃博士表示:“自1877年发现以来,斯蒂芬五重星系就吸引了天文学家的注意,因为它代表了一个星系交叉口,早期星系之间的碰撞留下了复杂的碎片场。”
“这个星系团内的动态活动现在因一个以超过每小时200万英里(每小时320万公里)的不可思议速度移动的星系而重新激活,导致产生了类似于喷气式战斗机音爆的冲击波。”
国际团队发现了冲击前沿的未知双重性质。
阿尔纳多娃博士解释道:“当冲击波穿越冷气体口袋时,它以极音速移动——在斯蒂芬五重星系的星际介质中的音速的几倍——足够强大到可以将电子从原子中分离出来,产生一个发光的带电气体轨迹,如WEAVE所观察到的。”
然而,根据赫特福德大学的博士生苏梅亚迪普·达斯的说法,当冲击波遇到周围的热气体时,它们显著减弱。
他补充道:“与其造成重大干扰,减弱的冲击波会压缩热气体,产生被低频阵列(LOFAR)等射电望远镜检测到的无线电波。”
这一新颖的见解和细节通过WEAVE的LIFU实现,该设备将数据与其他先进仪器如LOFAR、非常大阵列(VLA)和詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)结合。
WEAVE作为一种复杂的超快绘图设备,附加在威廉·赫歇尔望远镜上,分析我们银河系和遥远星系中星星和气体的组成。
它使用一种光谱仪,通过从光源生成彩色光谱中的条形码样模式,揭示星中的元素。
该项目是通过法国、意大利和参与艾萨克·牛顿望远镜组的国家(包括英国、西班牙和荷兰)之间的多国协议开发和建造的。
天文学家们预期,WEAVE将以前所未有的细节揭示我们的银河系是如何形成的,从而改变我们对宇宙的理解。
赫特福德大学的丹尼尔·史密斯博士表示:“玛丽娜和她庞大的团队所取得的工作令人印象深刻。这个WEAVE的首次科学出版物只是未来五年内令人兴奋的发现的一个小小窥视,因为WEAVE即将全面运行。”
牛津大学和RAL太空的WEAVE首席研究员加文·道尔顿教授指出:“见证WEAVE揭示的细节深度真是令人惊叹。
“除了斯蒂芬五重星系中的冲击和持续碰撞的细节外,这些观察提供了一个潜在活动的非凡视角,涉及那些位于我们观测能力边缘的微弱星系的形成和演变。”
艾萨克·牛顿望远镜组的主管马克·巴尔塞尔斯博士表达了他的兴奋:“我很高兴看到在WEAVE首次光观测期间收集的数据已经产生了显著的结果——我相信这只是WEAVE将在未来几年为威廉·赫歇尔望远镜提供发现的早期实例。”
来自英国的C-UKRI、荷兰的 Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) 和西班牙的IAC。IAC对ING的贡献由西班牙科学、创新和大学部资助。