天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在12億光年外，正在上演星際大碰撞

根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上的新研究，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在12億光年外的宇宙深處，正在上演一場星際大碰撞。這到底是怎么回事呢？下面我們就來具體了解一下。

據(jù)了解，此次研究最初的發(fā)現(xiàn)并不是特別引人注目，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家在分析“廣域紅外巡天探測器”（WISE）的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在室女座方向，距離我們大約12億光年的位置上，有兩個(gè)星系正在發(fā)生碰撞，它們分別被稱為“J1218+1035 NW”和“J1218+1035 SE”，其邊緣已經(jīng)開始重疊。

在已知的宇宙中，雙星系的碰撞雖然并不罕見，但是還是有一定的研究價(jià)值的，按照慣例，天文學(xué)家利用地面上的大型觀測設(shè)備對其進(jìn)行了多波段的后續(xù)觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)正在碰撞星系都有一個(gè)活動(dòng)星系核，而在更遠(yuǎn)的位置上，還有一個(gè)星系也在向它們接近。

這個(gè)星系被稱為“J1219+1035”，觀測數(shù)據(jù)表明，它也有一個(gè)活動(dòng)星系核，在引力作用下，一道明顯的物質(zhì)流已經(jīng)從這個(gè)星系延伸出來，指向了“J1218+1035 NW”和“J1218+1035 SE”所在的區(qū)域，而更令人驚訝的是，這三個(gè)星系的核心都釋放出了強(qiáng)大的射電噴流。

簡單來講，星系的中心區(qū)域通常都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，在大多數(shù)情況下，這些黑洞是“安靜”的，但當(dāng)星系中心存在大量氣體和塵埃等物質(zhì)時(shí)，情況就會(huì)截然不同。

因?yàn)楹诙磸?qiáng)大的引力會(huì)將周圍的物質(zhì)強(qiáng)行“拉”向自己，在此過程中，由于角動(dòng)量守恒，這些物質(zhì)并不會(huì)直接掉入黑洞，而是會(huì)圍繞黑洞形成一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的盤狀結(jié)構(gòu)，這也被稱為吸積盤。

吸積盤之中的物質(zhì)速度可以接近光速，在劇烈的摩擦和碰撞之下，它們的溫度會(huì)不斷攀升，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)釋放出大量的電磁輻射，于是在我們眼中，這個(gè)星系的核心區(qū)域就會(huì)變得非常明亮，這就是所謂的活動(dòng)星系核。

而如果黑洞吞噬的物質(zhì)足夠多，速度足夠快，它們就會(huì)通過強(qiáng)大的磁場，將其吸積盤中的一部分帶電粒子聚焦成束，沿著其自轉(zhuǎn)軸的兩極以極高的速度噴射到宇宙空間，在此過程中，其產(chǎn)生的噴流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的同步輻射，在射電波段格外耀眼，這就是所謂的射電噴流。

也就是說，在這場星際大碰撞中，“J1218+1035 NW”和“J1218+1035 SE”星系已經(jīng)直接撞上了，在更遠(yuǎn)一點(diǎn)的位置上，“J1219+1035”星系還在向著它們一路狂奔，而在這三個(gè)星系的中心，都有一個(gè)正在“瘋狂進(jìn)食”的超大質(zhì)量黑洞。

天文學(xué)家表示，這樣的情況是很罕見的，可以預(yù)見的是，在未來的日子里，這場星際大碰撞將愈演愈烈。

其中距離相對較近的“J1218+1035 NW”和“J1218+1035 SE”星系，將會(huì)首先發(fā)生碰撞合并，而隨著“J1219+1035”星系的到來，引力環(huán)境還會(huì)變得更加混亂，其中的恒星的軌道會(huì)受到巨大的干擾，甚至被大量拋射到廣闊的星系際空間。

與此同時(shí)，大量的氣體云會(huì)像狂暴的海嘯一樣相互撞擊，其產(chǎn)生的沖擊波會(huì)將原本稀薄的氣體劇烈壓縮，進(jìn)而爆發(fā)出一場規(guī)模巨大的造星運(yùn)動(dòng)，孕育出大批年輕且熾熱的藍(lán)色恒星。

三個(gè)星系中的超大質(zhì)量黑洞，也將在此過程中相互靠近，根據(jù)理論模型的推演，距離較近的兩個(gè)黑洞，會(huì)率先形成一個(gè)互相繞轉(zhuǎn)的雙星系統(tǒng) ，較遠(yuǎn)的那個(gè)黑洞，則會(huì)作為一個(gè)“后來者”，在更大的軌道上繞這個(gè)雙星系統(tǒng)運(yùn)行。

而它們最終的結(jié)局，可能是合并成一個(gè)更為巨大的黑洞，除此之外，也有一定的概率，在其中的兩個(gè)黑洞合并之時(shí)，另一個(gè)黑洞會(huì)被引力彈弓效應(yīng)被“甩”出去。

就這樣，在經(jīng)過十幾億年甚至更長時(shí)間的“重組”之后，這三個(gè)原本獨(dú)立的星系將徹底失去個(gè)體的邊界，融合成一個(gè)巨大的橢圓星系。

值得一提的是，根據(jù)已知的觀測數(shù)據(jù)，在未來的日子里，我們所在的銀河系也很可能會(huì)與“隔壁”的仙女座星系發(fā)生碰撞與合并，并最終形成一個(gè)橢圓星系，不過這樣的事情將發(fā)生在大約40億年后，所以現(xiàn)在的我們不必為此擔(dān)心。

參考資料：The First Triple Radio Active Galactic Nucleus in an Ongoing Galaxy Merger，The Astrophysical Journal Letters, Volume 995, Number 2