如果我們的銀河系和其他星系相撞,會有什麼後果呢?這個鑲嵌著黑洞的壯麗圓環,或許就能告訴我們答案!

這張影像是由哈伯和錢卓(Chandra)太空望遠鏡所拍攝的照片合成,右側的環形星系稱為AM 0644-741,或是林賽-夏普力環(Lindsay-Shapley Ring)。
PHOTOGRAPH BY NASA

在距離地球約3億光年遠的飛魚座深處,兩個螺旋星系偶然相撞,形成了一圈鑲嵌著黑洞和中子星的明亮圓環。

這兩個星系撞擊後形成了一個名為AM 0644-741的環狀星系,科學家利用天文望遠鏡拍下壯麗的影像,並刊登在新一期的《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)上。

當兩個星系「相撞」時,其實幾乎不會有任何碰撞發生。恆星和其他大型天體在星系中非常分散,因此在星系合併的過程中,很少會真的撞在一起。但重力所產生的效應,會以非常明顯的方式推擠兩個星系,並讓星系重新排列組合。

「當我一看到這個環狀星系的光學影像時,我就被迷住了。這實在太壯觀了!你不禁會想,宇宙是怎麼造就出這麼驚人的形狀!」在錢卓X射線中心任職的天文物理學家安東內拉.弗斯克昂(Antonella Fruscione)在電子郵件中這樣寫著,他是這篇論文的共同作者。

在這次的情形中,較小的星系(可能是影像中左下角的那個)完全穿過了AM 0644-741星系,產生的重力擾動以密度波的形式,從星系的中心往外擴展,就像是把石頭丟進池塘裡所產生的漣漪。

「這些密度波讓部分恆星的軌道向外擴張,也擠壓了AM 0644-741星系和周圍環境中的氣體,這些較為緻密的氣體達到某個臨界點後,就會形成新的恆星。」本篇論文的共同作者,義大利國家天文物理研究所布雷拉天文臺(INAF-Osservatorio Astronomico di Brera)的天文學家安娜.沃爾特(Anna Wolter)在電子郵件中這麼解釋。

原本的恆星和新誕生的恆星移動了位置,向外擴散形成了新生環狀星系的環狀結構,也就是林賽-夏普力環。天文學家艾瑞克.林賽(Eric Lindsay)和哈洛.夏普力(Harlow Shapley)在1960年發現了這個天體,因此以他們的姓氏為其命名。

上面的這張動畫,是由錢卓X射線望遠鏡所拍攝的X射線影像,以及哈伯太空望遠鏡所拍攝的可見光影像結合而成。環繞星系的紫色亮點是超亮X射線源,天文學家解釋,這些天體的動力來源可能來自中等質量黑洞或是中子星的雙星系統。我們的銀河系在大約40億年後,就會與鄰近的巨大螺旋星系──仙女座星系相撞,到時候會發生什麼事?這樣的影像或許就能提供許多有用的資訊,幫助科學家解開謎團。

沃爾特表示:「如果能夠觀測大量的這類天體,不但能幫助我們找到問題的答案,最後甚至還能解答恆星誕生、生存和死亡的謎團。」

拋開科學不談,這些影像本身就魅力無窮,對窮盡一生研究它們的科學家來說也是如此。「在我年輕的時候,就是這些壯麗的影像吸引我成為天文學家,」弗斯克昂說:「這也讓我到了今天仍然對自己的工作充滿熱情。」

撰文:NICK LUNN

編譯:林宇威

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(本文的網頁首圖Photo Credit : Coconino National Forest, via Flickr, Public Domain