首次觀測(cè)到110億光年之遙兩個(gè)星系的碰撞

天文學(xué)家首度觀測(cè)到兩個(gè)遙遠(yuǎn)星系之間的碰撞情景。

其中一個(gè)星系的核心是一個(gè)類星體（quasar），也就是一種極度明亮的活躍星系核，它釋放出的強(qiáng)大輻射直接穿透另一個(gè)星系，擾亂了常規(guī)星系中的氣體和塵埃云。

這種現(xiàn)象有如兩位武士對(duì)戰(zhàn)，其中一方揮舞著能穿透盔甲的光之劍，因此天文學(xué)家形容此猶如宇宙決斗。

藝術(shù)家描繪“宇宙決斗”的想像。在這個(gè)星系合并中，右側(cè)星系的核心是類星體，由一個(gè)超大質(zhì)量黑洞提供能量，吞噬周?chē)奈镔|(zhì)，并發(fā)射出強(qiáng)大的輻射，如同長(zhǎng)矛般刺穿另一個(gè)星系。圖片來(lái)源：ESO / M. Kornmesser

類星體看起來(lái)像恒星，實(shí)際上卻是極為明亮的活躍星系中心，這個(gè)中心的核心是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，釋放大量輻射。理論上說(shuō)，類星體和星系合并曾經(jīng)非常常見(jiàn)，在宇宙誕生后的最初幾十億年里出現(xiàn)得更為頻繁，為了觀測(cè)它們，天文學(xué)家需要使用強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡來(lái)窺視遙遠(yuǎn)的過(guò)去。

這場(chǎng)宇宙大戰(zhàn)發(fā)出的光花了超過(guò)110億年才到達(dá)我們這里，所以我們看到的是當(dāng)時(shí)宇宙年齡僅為當(dāng)前年齡18%時(shí)的樣子。這兩個(gè)星系在宇宙深處以每秒約500公里的速度相互接近，多次碰撞，逐漸融合。其中一個(gè)星系的核心是一個(gè)類星體，由超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)，其所釋放出的強(qiáng)大輻射錐（radiation cone），穿透另一個(gè)星系，破壞其內(nèi)部的氣體和塵埃云，只留下最小、最密集的區(qū)域。

這些區(qū)域可能太小，因此抑制了新恒星的形成。此外，這些合并也被認(rèn)為會(huì)為星系中心的超大質(zhì)量黑洞帶來(lái)大量氣體，在這場(chǎng)宇宙大戰(zhàn)中，新的燃料儲(chǔ)備被帶到為類星體提供能量的黑洞附近，隨著黑洞不斷膨脹，類星體將可以繼續(xù)進(jìn)行其破壞性的攻擊。

這張ALMA影像顯示了參與宇宙碰撞的兩個(gè)星系的分子氣體含量。圖片來(lái)源： ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Balashev et al.

這項(xiàng)研究結(jié)合了歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）和阿塔卡瑪大型毫米及亞毫米波陣列（ALMA）的觀測(cè)數(shù)據(jù)，揭開(kāi)了這場(chǎng)星系交戰(zhàn)的細(xì)節(jié)。

ALMA極高的分辨率幫助天文學(xué)家清楚地區(qū)分了兩個(gè)合并的星系，它們彼此非常接近，以至于在先前的觀測(cè)中看起來(lái)就像一個(gè)物體。研究人員利用X-shooter分析了類星體穿過(guò)常規(guī)星系時(shí)發(fā)出的光，使得研究團(tuán)隊(duì)能夠研究這個(gè)星系在這場(chǎng)宇宙大戰(zhàn)中是如何受到類星體輻射的影響。

更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡可以揭示更多有關(guān)此類碰撞的訊息，讓我們進(jìn)一步深入研究這個(gè)系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，并更加了解類星體的演化及其對(duì)宿主星系和附近星系的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] https://tam.gov.taipei/News_Content.aspx?n=EF86D8AF23B9A85B&sms=F32C4FF0AC5C2801&s=905C5AC319373521