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当两个星系互相穿越时会发生什么?

科普小知识2022-06-22 22:41:07
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当两个星系互相穿越时会发生什么?

太空中有许多奇怪的星系,但是这个3亿光年之外的星系确实是一个奇迹。它被称为AM 0644-741,或林赛-沙普利环,是一个所谓的环状星系,形状像一个中心区域较暗的环。

天文学家使用X射线望远镜研究AM 0644-741,揭示了这个神奇星系的奇怪动力学——这反过来为星系的形成提供了线索。

研究人员认为,当一个星系穿透另一个星系并在其尾部留下一个洞时,一个环形星系就形成了。意大利和美国的天文学家将钱德拉月球探测器的x光数据和哈勃太空望远镜的可见光数据结合起来,恢复了这一过程。

钱德拉的x光数据显示,银河系中有一个非常强大的x光源。研究人员认为,对这一现象最可能的解释是,它们是由恒星质量黑洞或中子星驱动的双星系统。

这是关键线索。

当一个星系与另一个星系碰撞时,实际上不会有太多的“碰撞”星系中的大部分空间是空的,所以当两个星系碰撞时,碰撞的可能性非常小。

然而,在这个过程中,引力相互作用变得非常强:当一个星系穿过另一个星系时,损伤会波动并扩散到第二个星系,从而形成一个膨胀的气体环。当气体被压缩时,恒星就会形成。

这些新恒星中最大的一颗会燃烧得非常炽热和明亮,但它的寿命也很短,所以结果是壮观的:超新星爆炸会留下一个小黑洞或中子星。

吸积盘会随着气体的旋转摩擦逐渐变热。如果这些黑洞或中子星有它们自己的同伴,它们会通过吸积盘慢慢吞噬彼此。在x光波段,它们发出明亮的光。

然而,在调幅0644-741中显示的不是一个普通的X射线源。它们是超铝X射线,其X射线比包含一对中子星或黑洞的普通双星系统的X射线高数百或数千倍。

不清楚为什么这些射线如此强大。我们知道它们不是黑洞就是中子星,没什么特别的。

一种假设是,它们是由质量从1000到1000000颗恒星的中等质量黑洞神秘失踪而产生的。然而,我们从未观察到中子星的质量可以超过恒星质量的2.3倍,这表明大质量不是产生超级铝X射线的必要因素。

其他解释包括消耗物质时黑洞的快速增长。明亮的超新星遗迹;或者一束发射的光由于接近光速的相对运动而变亮。

然而,没有人知道超铝x光在AM 0644-741中出现的原因。它们可能是黑洞,中子星,或者两者都有。

当两个星系互相穿越时会发生什么?

光学数据(左)和x光数据(右)。资料来源:美国航天局/CXC/INAF/沃尔特等人光学:美国航天局/科学、技术和科学委员会

如果你仔细观察X射线数据,你会在星系中心发现一个强大的X射线源。这是一个不断增长的超大质量黑洞。在光学图像中,左下方有另一个星系可能已经穿透了AM 0644-741。

不管是什么来源产生这些超铝X射线,AM 0644-741并不是唯一产生射线的来源。研究人员研究了另外六个环形星系。所有7个星系(包括AM 0644-741)都有63个X射线源,其中50个是超铝射线。

所以我们可以猜测是环形星系的独特机制产生了非常明亮的X射线物体,但是当然,我们仍然需要进一步的研究来找出它们是什么。

蝌蚪工作人员从科学警报,翻译李同信,转载必须授权