潘多拉星系团中发生惊人的星系碰撞

莫心海


【正见网2011年06月24日】

欧洲南方天文台报导2011年6月22日报导,一个国际天文研究小组在观测星系团阿贝尔2744 (Abell 2744,又称为潘多拉星系团) 时发现经历了复杂而剧烈的碰撞。它由至少四个星系团同时碰撞而成。天文学家说,这么复杂的碰撞产生了为前所未见的奇怪效果。

“我们戏称它潘多拉的星系团,因为碰撞中出现了许许多多各不相同而又非常奇怪的现象。其中一些现象从来没有观察到过”研究组的另一个小组的成员雷纳托.都普克说。

星系团是宇宙中已知最大的结构,包含上万亿个的星体。它们形成的方式,通过反复的碰撞而演化对我们对宇宙的理解产生深远的影响。

巨大星系团发生碰撞产生的混乱场面对天文学家来说是个信息宝库。天文学家结合甚大望远镜(VLT),日本斯巴鲁望远镜,NASA哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文观测仪观测了潘多拉星系团。星系团中的星系在VLT和哈勃图像中清晰可见。虽然明亮,但是星系只占星系团不到5%的总质量。其余的是热气体(20%左右),其极高温使它只发出X-射线,剩下约75%的是暗物质。研究组结合不同望远镜的数据来确定三种物质在星系团中的分布,以此推断碰撞时发生的事情。这些数据不但是找出星系团中的不同成分位置的关键,而且还帮助推断其在碰撞时的角度和速度。

根据望远镜数据重建的碰撞情景有许多奇怪的特点。“阿贝尔2744似乎涉及四个不同的星系群经过了长达约3.5亿年的系列碰撞。不同类型物质的复杂和不均匀分布极不寻常,非常迷人,”这项研究的一位主要作者丹.安科说。复杂的碰撞已经使一些热气体,暗物质和可见星系发生了分离。

靠近星系团核心是一个“子弹”状的冲击波,产生于其中的一个星系团的气体与另一星系团气体的碰撞。而暗物质则不受影响畅通无阻的穿过。

星系团的另一部分似乎有星系和暗物质,但没有热气体。气体可能在碰撞过程中已被剥离,只留下一点微弱的线索。

星系团的外部有更加奇怪的特征。一个区域包含大量的暗物质,但没有发光的星系或热气体。一团气体已被抛射出去,跑在暗物质之前,而不是跟随在相关的暗物质之后。这种令人费解的行为可能会告诉天文学家有关暗物质的性质,以及宇宙各个不同的物质成分之间如何相互作用。

“我们正在见证宇宙历史上最大的建筑工程,”丹.安科说,“四个星系团每个都有上百万亿个太阳质量,正在以慢动作展示历经数亿年的碰撞。观察和分析这一碰撞最终将有助于我们了解这些庞大的结构如何形成,甚至暗物质本身的奥秘。”

参考资料:
http://www.eso.org/public/news/eso1120/

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