一种新的天文仪器首次亮相，用于观测著名的斯蒂芬五重奏中碰撞星系的速度。它揭示了其中一个星系撞击其他星系的速度及其后果，天文学家将其比作一架超过音速的喷气式战斗机产生的音爆。
是一组星系，它们一直是星系运动理论的主要试验场。顾名思义，它们的发现者爱德华·史蒂芬 (Édouard Stephan) 认识到它们有五个，尽管其中两个距离太近，很容易被误认为是一个。斯蒂芬在星系被揭示为银河系之外的物体之前工作了四十年，所以他不知道自己在看什么，但仍然可以看出这是一些特别的东西。
斯蒂芬看到的四个星系正在相互作用，预计最终将在遥远的未来形成一个单一的超级星系。目前，其中一颗被称为 NGC 7318b 的物体就像一颗破坏球，以光速 0.3% 的相对速度碾过其他物体——这听起来更令人印象深刻，它的速度是太阳绕太阳公转的速度的四倍。银河中心。
与它们之间的空间相比，恒星是如此之小，以至于古老的星系可以在几乎没有干扰的情况下相互穿过。然而，当仍有大量气体尚未转变为恒星时，就像五重奏成员的情况一样，气体云就会碰撞在一起。
“这个星系群中的动态活动现在被一个星系以超过 200 万英里/小时（320 万公里/小时）的令人难以置信的速度冲破它而重新唤醒，导致了极其强大的冲击，就像喷气式战斗机的音爆一样”，赫特福德郡大学的玛丽娜·阿尔诺多娃 (Marina Arnaudova) 博士在一份报告中说道。陈述。
阿诺多娃指出：“自 1877 年发现以来，斯蒂芬五重奏一直吸引着天文学家，因为它代表了一个银河十字路口，过去星系之间的碰撞留下了复杂的碎片场。”因此，该小组为首次观测提供了一个完美的目标。威廉·赫歇尔望远镜增强面速度探测器 (WEAVE)，这是一款已添加到 4.2 米望远镜的宽视场摄谱仪（13.8 英尺）光学威廉·赫歇尔望远镜，位于拉帕尔马岛。
“当激波穿过冷气体时，它以高超音速传播——是斯蒂芬五重奏的星际介质中音速的几倍——强大到足以将电子从原子中撕裂，留下带电气体的发光轨迹，就像用 WEAVE 看到的，”Arnaudova 说。 “几个”这个词低估了这个情况——Arnaudova 和她的团队估计冲击波在气体中的传播速度超过了音速的 25 倍。
然而，当冲击进入热等离子体区域时，冲击会减弱，速度降至声速的四倍左右，并主要产生无线电波，而不是电磁波谱中能量较高的部分。然而，这些无线电波非常适合使用甚大阵列等仪器进行检测，其输出已与 WEAVE 的输出相结合。
编织了其他望远镜的观测结果，这些望远镜也观察过著名的五重奏，包括，使团队能够比以往更精确地定位星系内发生激波的位置。
该图像是通过将 WEAVE 的观测结果与低频阵列提供的绿色轮廓相结合而创建的。相对于顶部的 JWST 图像旋转。
尽管 NGC 7318b 和其他星系之间的相对速度要大得多，但 Arnaudova 和合著者认为，银河系将如何吞噬现在绕其运行的小星系，可以从五重奏的相互作用中吸取教训。同样，通过现场观察这些碰撞，我们可以更好地了解银河系的过去，以及部分吞咽其他人。
像这样的碰撞也会刺激气体中恒星的形成，否则这些恒星可能会存活数十亿年而不会凝结。随着 NGC 7318b 同时吞噬多个星系，恒星形成的潜力很大，其中大部分目前发生在激波北端的 SQ-A 区域。仔细观察，可以看到这个区域比五重奏的其他部分更蓝，因为那里有炙手可热的年轻恒星。
斯蒂芬最初的五个（JWST 图像中的顶部，WEAVE 中的左下）中最亮的一个与我们的距离不到其他的五分之一，因此不参与这些恶作剧。尽管如此，五重奏这个名字还是准确的。还有一个较小的第五星系 NGC 7320c，从我们的角度来看，它隐藏在我们立即注意到的明亮星系后面。尽管目前与其他星系相距一段距离，NGC 7320c 过去曾与其他星系相遇，因此帮助塑造了它们的动态。
该研究是开放获取的英国皇家天文学会每月通知。
