天文學家在合併星系中發現了「缺失環節」衝擊波

宇宙中一些最大質量結構之間碰撞的第一階段產生的巨大衝擊波剛剛被首次觀察到並成像。

這次探測是在星系團 Abell 98 中發現的，該星系團是一個由三個較小的星系亞團組成的大型結構，距離太陽系超過 12 億光年。

在那裡，一根巨大的氣體細絲包含了沿著合併軸的巨大激波，理論上預測這是兩個星系子團開始合併時的第一次「接觸」。

「透過這項發現，我們在合併過程的關鍵早期時期捕獲了星系團的兩個子星系團，它們之間存在強烈的衝擊，為我們宇宙中最大質量結構的形成提供了一個缺失的環節，」物理學家和天文學家阿納布·薩卡說肯塔基大學的。

Abel 98 中衝擊波的壓力測量。

宇宙不斷地處於相互作用和自我安排的過程中。 星係不是在太空中漂流的孤立實體；而是星系。 重力無所不在，不斷的推拉和相互作用導致了星團、超星團和巨型星團，細絲，相互跳舞並形成越來越大的結構。

當然，這些相互作用不會發生在任何距離人類時間尺度很遠的地方； 但是，透過觀察不同合併階段的星團，天文學家可以重建這些碰撞是如何發生的。

正如你所能想像的那樣，在星系團內，引力環境非常強烈，子星系團合併形成整個星系團內更大的結構。

2014年，天文學家指出Abell 98 內的兩個子星團（名為 A98N 和 A98S）似乎正在合併，A98N 的亮度和溫度特徵與兩者之間的合併衝擊一致就證明了這一點。

薩卡和他的團隊在會議上展示了他們的發現美國天文學會第240屆會議，使用地球軌道衛星仔細觀察了兩個子星團之間的區域錢德拉X射線天文台。 在那裡，他們發現了 A98N 南部激波邊緣的「決定性證據」。

他們說，這是一件大事。 儘管星團間和星團內的合併一定相當普遍（因為，宇宙中充滿了星系團），但在早期階段捕獲合併是相當罕見的。 我們在後期看到了很多，包括這些極端相互作用產生的衝擊波，但當星團聚集在一起時卻很少看到。

這可能是因為它們更難被發現，但薩卡和他的同事進行的檢測可能會透過提供一些有關要尋找的內容的資訊來為未來的搜尋提供資訊。 當然，它填補了我們對集群合併如何發生和演變的理解中的一些關鍵空白。 這意味著我們將能夠對星系團的演化做出更好的預測。

“這個結果很重要，因為不同的電腦模擬似乎告訴我們在星系團合併早期應該觀察到的不同事情，”薩卡說。 “在這裡，我們了解了這個過程的實際情況，可以用來為我們的理論模型提供資訊。”

該團隊的研究成果在美國天文學會第240屆會議。 描述研究結果的論文已提交給天體物理學雜誌，並且可以在arXiv。