新的天文儀器首次亮相,用於觀測著名的史蒂芬五重奏中碰撞星系的速度。它揭示了其中一個星系撞擊其他星系的速度及其後果,天文學家將其比作一架超過音速的噴射戰鬥機產生的音爆。
是一組星系,它們一直是星系運動理論的主要試驗場。顧名思義,它們的發現者愛德華·史蒂芬 (Édouard Stephan) 認識到它們有五個,儘管其中兩個距離太近,很容易被誤認為是一個。史蒂芬在星係被揭示為銀河系之外的物體之前工作了四十年,所以他不知道自己在看什麼,但仍然可以看出這是一些特別的東西。
史蒂芬看到的四個星係正在相互作用,預計最終將在遙遠的未來形成一個單一的超級星系。目前,其中一顆被稱為NGC 7318b 的物體就像一顆破壞球,以光速0.3% 的相對速度碾過其他物體——這聽起來更令人印象深刻,它的速度是太陽繞太陽公轉的速度的四倍。
與它們之間的空間相比,恆星是如此之小,以至於古老的星係可以在幾乎沒有乾擾的情況下相互穿過。然而,當仍有大量氣體尚未轉變為恆星時,就像五重奏成員的情況一樣,氣體雲就會碰撞在一起。
「這個星系群中的動態活動現在被一個星係以超過200 萬英里/小時(320 萬公里/小時)的令人難以置信的速度衝破它而重新喚醒,導致了極其強大的衝擊,就像噴氣式戰鬥機的音爆一樣”,赫特福德郡大學的瑪麗娜·阿爾諾多娃 (Marina Arnaudova) 博士在一份報告中說道。陳述。
阿諾多娃指出:「自1877 年發現以來,史蒂芬五重奏一直吸引著天文學家,因為它代表了一個銀河十字路口,過去星系之間的碰撞留下了複雜的碎片場。」因此,該小組為首次觀測提供了一個完美的目標。 ·赫歇爾望遠鏡上。
「當激波穿過冷氣體時,它以高超音速傳播——是史蒂芬五重奏的星際介質中音速的幾倍——強大到足以將電子從原子中撕裂,留下帶電氣體的發光軌跡,就像用 WEAVE 看到的,」Arnaudova 說。 「幾個」這個詞低估了這個情況——Arnaudova 和她的團隊估計衝擊波在氣體中的傳播速度超過了音速的 25 倍。
然而,當衝擊進入熱等離子體區域時,衝擊會減弱,速度降至聲速的四倍左右,並主要產生無線電波,而不是電磁波譜中能量較高的部分。然而,這些無線電波非常適合使用甚大陣列等儀器進行檢測,其輸出已與 WEAVE 的輸出結合。
編織了其他望遠鏡的觀測結果,這些望遠鏡也觀察過著名的五重奏,包括,使團隊比以往更精確地定位星系內發生激波的位置。
該影像是透過將 WEAVE 的觀測結果與低頻陣列提供的綠色輪廓結合而創建的。相對於頂部的 JWST 影像旋轉。
儘管 NGC 7318b 和其他星系之間的相對速度要大得多,但 Arnaudova 和合著者認為,銀河系將如何吞噬現在繞其運行的小星系,可以從五重奏的相互作用中吸取教訓。同樣,透過現場觀察這些碰撞,我們可以更了解銀河系的過去,以及部分吞嚥其他人。
像這樣的碰撞也會刺激氣體中恆星的形成,否則這些恆星可能會存活數十億年而不會凝結。隨著 NGC 7318b 同時吞噬多個星系,恆星形成的潛力很大,其中大部分目前發生在激波北端的 SQ-A 區域。仔細觀察,可以看到這個區域比五重奏的其他部分更藍,因為那裡有炙手可熱的年輕恆星。
史蒂芬最初的五個(JWST 圖像中的頂部,WEAVE 中的左下)中最亮的一個與我們的距離不到其他的五分之一,因此不參與這些惡作劇。儘管如此,五重奏這個名字還是準確的。還有一個較小的第五星系 NGC 7320c,從我們的角度來看,它隱藏在我們立即註意到的明亮星系後面。儘管目前與其他星系相距一段距離,NGC 7320c 過去曾與其他星系相遇,因此幫助塑造了它們的動態。
該研究是開放取用的英國皇家天文學會每月通知。