星空写真——一个星系的致命坠落




一个星系的致命坠落
Shea 译
	旋涡星系（C153）正在被撕裂，由此拖出了一个条长达20万光年的高温气体尾巴，此时这个旋涡星系正以每小时720万千米的速度穿过一个星系团的核心。在这场与星系团中气体的猛烈碰撞中，为了给新诞生的恒星提供氢，旋涡星系的旋臂被剥离了。　　这个旋涡星系的过早死亡为我们研究在早期宇宙中旋涡星系的演化提供了新的线索。观测显示在早期宇宙的星系团中曾经一度有着大量的旋涡星系。但是随着时间的推移，它们逐渐的消失了。这些消失的星系去了哪里？　　天文学家使用了一系列的望远镜和分析技术，像调查犯罪现场一样地研究了这个旋涡星系状况。“很明显对于旋涡星系而言，这是致命的坠落，”阿拉巴马大学的威廉·基尔（William Keel）说，“这是第一次我们使用这些全新的技术得到这样一个完整的图像。” 　　在亚特兰大召开的第203届美国天文学会议上，基尔和他的同事展示了这个即将死去的星系。天文学家综合使用了X射线、可见光和射电观测，来研究恒星、气体和尘埃是如何从这个星系中被撕扯出来的。虽然曾经也观测到过这样正在被撕裂的星系，但是这一次的却是异乎寻常地快速和猛烈。这个星系所属的星系团大约在1亿年前撞入了另一个星系团。当它径直向核心坠落时，这个星系承受了巨大的冲击。　　“这解释了我们观测到的X射线和射电辐射，”基尔说，“当这个星系穿过高温的星系团气体，停止其中的恒星性过程，改变形态时，它将是我们研究气体是如何被剥离的理想实验室。” 　　第一次发现这个星系是在1994年，当时甚大阵发现在星系团Abell 2125中有反常的射电辐射。研究发现射电辐射来自恒星形成以及星系团中的黑洞，同时还发现C153的射电辐射出乎意料地明显高于其他的星系。　　基尔和他的小组展开了详细的调查，以揭开事情的真相。“我们的计划是了解在1千万光年尺度上的星系团的并合与其中单个星系的命运之间的关系，”基尔说。　　ROSAT卫星的X射线观测显示，在这个星系团中含有大量的温度为2千万开的气体。这些气体集中在两个主要的区域，而不是像通常情况下比较均匀地分布在整个星系团中。　　这一结果支持了两个星系团正在并合的猜想。在90年代中期天文学家转而使用4米的梅奥尔（Mayall）望远镜和3.5米的WIYN望远镜对这个星系进行分光观测。他们发现许多形成中的恒星系统，甚至星系中央的黑洞也由于并合而变得十分的活跃。当望远镜对它们进行照相观测时，正在解体的星系C153格外地显眼。　　之后天文学家将哈勃空间望远镜对准了C153，发现它具有奇特的形状。他们发现这个星系拥有许多年轻的星团和混乱的尘埃结构。除了发现星系盘有被撕裂的痕迹之外，从对星系中被剥离的气体的观测也显示这个正在穿过星系团核心的星系正面临着被撕碎的命运。大量的气体沿着星系集结，曾点燃了一轮恒星的形成。10米北双子望远镜的光谱观测也发现了恒星形成的证据。这一光谱观测将帮助天文学家估计最近一次星暴的时间。　　这一观测结果也支持了先前的观测。星系尾部中的气体很显然来自星暴区域的恒星星风，当星系穿过高温的星系团气体时，这些气体就被拉成了长长的尾巴。　　光谱观测使得天文学家可以估计出星暴的时间。他们发现C153中90%的蓝光来自一族年龄大约为1千万年的恒星。这一时间应该对应于星系穿过星系团中最稠密的气体的时间。　　同时光谱观测也显示，和一般的盘星系一样，C153中的恒星正以规则的轨道绕星系的中心转动。但是，在恒星之间却广为分布着与恒星运动完全独立的气体云。“由于恒星和气体应该对引力做出完全相同的反应，因此这一点暗示存在着其他什么因素左右着气体的运动”基尔说，“换句话说，星系中的气体好像全然不知恒星的运动。” 　　钱德拉X射线天文台的观测发现，由光学望远镜观测到的低温气体云以及一个相关的射电辐射区域都位于一个更庞大温度为几百万度的气团中。这个观测显示这些高温气体可能富含由星暴而产生的重元素。　　所有这些观测都显示，由于星系团中气体的外部压力，C153正在丢失自己的气体。这一过程长久以来就一直被认为是左右星系团中星系演化的重要原因。它的后果可以以多种形式表现出来。　　旋涡星系C153已经丢失了它的旋臂结构，变成了一个拥有核球和盘的S0星系。这类星系在目前的星系团中十分普遍。
出自：Chandra 发布日期：2004-01-06

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