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椭圆星系NGC 4150的核心

大星系与小星系碰撞并合并,开始产生新的星体

  椭圆星系被视为古老的星系,天文学家原本以为它们孕育新星的过程早在几十亿年前完成。但天文学家最近发现,宇宙通过不寻常的方式给椭圆星系不断 注入新生命:同类相食。美国航天局的哈勃太空望远镜最新观测表明,椭圆星系通过“吞噬”邻近小星系保持年轻的活力,并同时产生新的星体。这一发现对揭开星 系和宇宙结构形成之谜大有帮助。

  天文学家称,尽管宇宙中的星系与星系之间距离特别远,不过,它们在运动的过程中还是会发生碰撞。每当这时,较大的星系就会慢慢地把附近那个较小 的星系扯碎,然后慢慢地把它“吞”下去。被大星系“吃”掉的小星系中的星星跑到哪儿去了呢?其实,它们并没有消失掉,而是成了大星系的一部分。

  天文学家在近紫外线下采用哈勃的宽视场相机3(Wide Field Camera 3)拍摄到了椭圆星系NGC 4150的图像,图像显示,此星系中有许多尘埃、气体和年轻的蓝色星体,其年龄远小于10亿年,而这些星体的诞生是NGC4150“狼吞虎咽”邻近一个矮 星系(dwarf galaxy)的结果。

  哈勃观测的领导者、牛津大学天文学家马克·克罗克特(Mark Crockett)表示,NGC 4150在大约10亿年前与一个充满气体的较小星系碰撞并合并,此一星系提供NGC 4150产生新星体的能量。大星系吞食掉所有的气体,并产生新的恒星。目前,天文学家正在寻找椭圆星系吞食小星系加剧恒星诞生的新证据。克罗克特还说: “观测结果表明,大星系靠吞食小星系成长壮大,保持几十亿年的生命活力。”

  哈伯太空望远镜所观测到的图像显示了星系内部核心深处的激烈活动:一簇年轻、蓝色的恒星形成一个环,围在星系核心周围,围绕星系旋转。尘埃链映衬着黄色的核心,核心由大量老年恒星组成。恒星繁殖区横跨1300光年。

  利用哈勃对恒星颜色的分析,克罗克特和他的团队计算出恒星的形成高峰开始于大约十亿年以前,在宇宙历史上这是一个较近期的事件。自那时以来该星 系产生恒星的速度已经放缓。英国牛津大学的理论宇宙学家约瑟夫·西尔克(Joseph Silk)解释道:“在一次恒星诞生高峰期我们发现了这个星系,其中最大的恒星都消失了,最年轻的恒星在5000万和3至4亿年的年龄范围。相比之下,星 系NGC 4150中大部分恒星大约是100亿岁。”

  这次大星系吃小星系,引发了恒星诞生。小组成员、牛津大学和伦敦帝国学院的舒加塔·卡维瑞(Sugata Kaviraj)说:“我们相信,星系NGC 4150在10亿年前通过与小星系合并,获得产生新星体的能量。金属元素在年轻恒星中的含量非常低,这表明被NGC4150吞并的星系金属含量少,可能是 一个矮星系,质量只有NGC 4150的二十分之一。”他还表示,宇宙中有时也会发生小小的“同类相食”现象,比如大星系之间的碰撞。对于大的“同类相食”现象,也就是大星系和小星系 之间相撞并合并,发生的频繁率要高10倍。

  大的“同类相食”现象更容易被观测到,因为这样会产生令人难以置信的火花、扭曲的星系、长长的气体和几十个年轻星团。较小的“同类相食”现象很难被观测到,因为它们只留相对较小的痕迹。

  天文学家研究发现,我们所在的银河系仗着自己块头大,就像吞面条一样将弱小的邻居人马座矮星系拉长,扯裂,然后“吃”掉。至今,人马座矮星系这 道大餐已经被银河系津津有味地“吃”了快20亿年。在银河系持续而缓慢的“咀嚼”下,这个星系已经到了濒临灭亡的阶段。(尚力)

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