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星系碰撞 发现星系碰撞 美国航天航空局的弹头式太空望远镜已经将它的红外线眼睛对准了一个正在发生碰撞的星系——线状星系。这里并非像人们想象的那样充满了死亡，而是蕴含着许多新生命的诞生。正在互相融合，就像牛奶与水搅拌在一起一样。弹头式望远镜的红外线可以穿透尘埃发现其中隐藏着的新生星体。在最近对线状星系的研究中，弹头式望远镜发现了一颗新星，它出现在两个星系发生碰撞的地方。通过望远镜，天文学家们知道了发生碰撞的两个星系中出现的新星大多位于两个星系碰撞的交叠处。 欧洲XMM-牛顿天文台的天文学家们观测到了有记录以来规模最大的一次星团碰撞。 在两个发生碰撞的星团中，其中一个由近千个子星系组成，另外一个中也包含有约300个子星系。两个星团均位于长蛇座，距离太阳系大约有8亿光年。不过星团间发生的碰撞可一点也不像公路上时常出现的汽车相撞事故：单个星体在星系总质量中所占的比重均非常微小，在发生碰撞时，它们会相互渗透、融合，并会聚成一个崭新的较大星团。在浩瀚的宇宙中，星系间发生碰撞的情况并不罕见，但像这次同时出现数百个星系相互渗透、碰撞区域绵延超过300万光年的情况还是头一遭。 碰撞诞生恒星 星系碰撞在宇宙中相当普遍，也是星系演化的关键。但星系碰撞带来的不是只有毁灭，还有新生!斯匹策望远镜的红外视力穿透层层尘埃与气体，观测到6800万光年外触须星系的恒星正被扯离轨道，旋臂也被拉碎。而触须星系中心正诞生着新的恒星。 最近几年，天文学家发现了一种极亮红外星系。 1980年，美国、英国、荷兰合作发射的红外天文卫星首次探测到极亮红外星系的强烈红外辐射，它比银河系的红外辐射强100倍以上。天文学家估计，这些很亮的红外光是由于星系相互碰撞时，尘埃物质将碰撞中产生的新生恒星的光丛吸收并再辐射所致。哈勃空间望远镜在近3年的时间里对30亿光年内的123个极亮红外星系进行搜索，结果发现其中有30％有明显可见的多重合并。在这些宏伟壮观的多重碰撞中，科学家们看到了宇宙进化顺序中的最终阶段——小的碎片相互结合形成更大的天体。大量物质从星系的裂缝中出来，形成很长的队列，物质收缩形成的多重核挤在一起，有时还可以看到星系相互结合的“巢”。这一结果表明了宇宙早期的样子，那时的星系碰撞经常发生，因而诞生出许多新的恒星。 1990年4月24日，发射升空的哈勃太空望远镜向地球传送回编号为AM0644-741环状星系的独特照片，该星系位于南半球剑鱼星座方向距银河系约3亿光年的地方。看上去像一条钻石项链的AM0644-741星系由年轻而又非常炽热的恒星环组成，其直径为15万光年。该环状星系是由两星系碰撞而形成的，碰撞时其中一个星系恰好从另一个星系平面中穿过。巨大无比的引力冲击改变了星系的结构，迫使气团压缩并引起剧烈的恒星形成，大量年轻而又高温的天体组成了哈勃太空望远镜拍摄的浅蓝色项链。 环状星系是星系间碰撞触发大量恒星形成进而改变星系结构的生动范例。它们代表了一类特殊的碰撞，一个星系(入侵者)径直穿过另一个星系(靶子)的星系盘。在AM0644-741的这张照片中，由于视场太小而无法看到入侵者。 我们知道，星系就像一个个“恒星制造机”，在历经100亿年以上的漫长岁月中，从诞生之初的气体中不断地制造恒星。而在这些相互作用的星系中，恒星诞生的速度比普通星系快10倍以上。只需经过几亿年的时间，相互作用的星系中心附近就会诞生出许多新的恒星。 中子星的碰撞 早在几年前，美国航天航空局的一颗人造卫星观测到明显是从遥远星系传来的一次激烈的能量爆发，这是首次观测到的两颗中子星激烈的碰撞。这颗人造卫星名叫斯威伏特，它传来的信息很快被传达给地面天文工作者，随后展开了数小时紧张的分析研究工作。 中子星碰撞被用来解释一系列令人费解的巨型射线爆发，这些爆发被称为伽马射线爆发。天文学家们目前可以肯定“长爆发”，即历时几秒到几分钟的伽马射线爆发，是巨星燃尽，它们致密的核塌缩导致星体爆发并在形成黑洞的过程中产生的；而“短爆发”，即不足1秒的伽马射线爆发，产生的原因始终是个谜。 爆发信号强度很低，斯威伏特卫星只接收到11个光子，但是足够让地面望远镜判断出爆发源大致方位。若干小时之后，位于亚利桑那州基特峰，口径3.5米的WIYN望远镜，以及位于夏威夷莫纳克亚山，口径10米的“凯克1”号望远镜都在搜索区域内观测到了一个微弱的光斑，光斑位于一个距地球27亿光年的星系边缘。 斯威伏特研究组的负责人内尔·基罗认为，观测到的光斑出现的位置正是天文学家预测可能观察到中子星碰撞的地方。然后，或许在数十亿年之后，两颗被挤出的中子星在短暂而激烈的碰撞中化为黑洞。 碰撞导致黑洞转向 在《科学》杂志上发表的一份报告指出，x形射电星系内存在能够突然翻转的大质量黑洞，这种现象可能是由于吸收了其他星系的黑洞而造成的。 大多数星系中都存在着特大质量的黑洞，其质量可达太阳质量的数百万或数十亿倍。人们认为其中最活跃的旋涡在吞噬气体和恒星时，会以可怕的速度进行旋转。吸入的物质旋转形成了一个向太空中强烈喷射能量的巨型盘状物。调查表明，大约7％的活跃的射电星系具有x形的，或者说是翼状的喷射流。天文学家认为，这些特征代表着中心黑洞的运动，与地球自转轴随时间的改变而移动的情况非常相似。 然而，最近某些翼状星系的高分辨率射电图像却显示，在一对喷射流向新方向偏转之处发生的变化是急剧的，而不是逐步的。美国新泽西州皮斯卡塔纬鲁特格斯大学的天体物理学家大卫·米瑞特和他的合作者、澳大利亚望远镜设备中心的射电天文学家罗恩·埃克斯指出：“它不得不翻转。”最可能的机制就是：在一次星系撞击中，另一个大质量黑洞到达了此处。根据他们的模型，一个质量至少达到其同伴质量20％的外来黑洞将会打破主要黑洞的平衡——无论它的转速有多快。 加州大学圣芭芭拉分校的天体物理学家思考特·哈格思是一项即将完成的独立分析项目的合作者，他得出了类似的结论：“如果没有另一个像黑洞那样大质量的物体撞击它，让质量极大的黑洞发生扭转确实非常困难。”米瑞特和埃克斯估计，一个典型的巨大星系每10亿年将会经历一次令黑洞翻转的撞击——这足以令宇宙中每年发生一次此类事件。 银河的未来 在大多数情况下，星系碰撞不会直接发生，且只是损失一些星系外部的恒星，它们被强大的引力牵扯走，然后被抛掷到太空，留下星系内部的恒星浸淫在星系间的星海里。若碰撞直接发生，结果会很戏剧化：两个旋涡星系相撞，气体圆盘被强烈的震撼力驱逐到空间里，然后合并成更大更亮的星系，即形成一个不具气体物质的椭圆星系。宇宙中的棒漩星系、不规则星系都是几个星系碰撞或相互影响的产物。小星系呈旋涡状逐渐坠向最大的星系，直到被大星系“吞噬”掉为止，这些大星系则变得愈来愈大，继续吞食比它们小很多的星系。 天文学家通过观测星系的相撞，预示了人类所居住的银河系死亡时的可能情景。距我们银河系220万光年的仙女座星系，是距我们最近的一个星系。
而且是唯一可以用肉眼看到的螺旋状星系。仙女座星系正一步一步地向我们逼近。科学家预测，银河系将在大约50亿年后同仙女座星系融为一体，从而导致银河系以及其中的太阳系包括地球的完全毁灭。科学家形容说，银河系就像将被推土机碾过的草屋一般，形骸无存。 |
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