首次觀測到110億光年之遙兩個星系的碰撞

天文學家首度觀測到兩個遙遠星系之間的碰撞情景。

其中一個星系的核心是一個類星體（quasar），也就是一種極度明亮的活躍星系核，它釋放出的強大輻射直接穿透另一個星系，擾亂了常規(guī)星系中的氣體和塵埃云。

這種現(xiàn)象有如兩位武士對戰(zhàn)，其中一方揮舞著能穿透盔甲的光之劍，因此天文學家形容此猶如宇宙決斗。

藝術(shù)家描繪“宇宙決斗”的想像。在這個星系合并中，右側(cè)星系的核心是類星體，由一個超大質(zhì)量黑洞提供能量，吞噬周圍的物質(zhì)，并發(fā)射出強大的輻射，如同長矛般刺穿另一個星系。圖片來源：ESO / M. Kornmesser

類星體看起來像恒星，實際上卻是極為明亮的活躍星系中心，這個中心的核心是一個超大質(zhì)量黑洞，釋放大量輻射。理論上說，類星體和星系合并曾經(jīng)非常常見，在宇宙誕生后的最初幾十億年里出現(xiàn)得更為頻繁，為了觀測它們，天文學家需要使用強大的望遠鏡來窺視遙遠的過去。

這場宇宙大戰(zhàn)發(fā)出的光花了超過110億年才到達我們這里，所以我們看到的是當時宇宙年齡僅為當前年齡18%時的樣子。這兩個星系在宇宙深處以每秒約500公里的速度相互接近，多次碰撞，逐漸融合。其中一個星系的核心是一個類星體，由超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動，其所釋放出的強大輻射錐（radiation cone），穿透另一個星系，破壞其內(nèi)部的氣體和塵埃云，只留下最小、最密集的區(qū)域。

這些區(qū)域可能太小，因此抑制了新恒星的形成。此外，這些合并也被認為會為星系中心的超大質(zhì)量黑洞帶來大量氣體，在這場宇宙大戰(zhàn)中，新的燃料儲備被帶到為類星體提供能量的黑洞附近，隨著黑洞不斷膨脹，類星體將可以繼續(xù)進行其破壞性的攻擊。

這張ALMA影像顯示了參與宇宙碰撞的兩個星系的分子氣體含量。圖片來源： ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Balashev et al.

這項研究結(jié)合了歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡（VLT）和阿塔卡瑪大型毫米及亞毫米波陣列（ALMA）的觀測數(shù)據(jù)，揭開了這場星系交戰(zhàn)的細節(jié)。

ALMA極高的分辨率幫助天文學家清楚地區(qū)分了兩個合并的星系，它們彼此非常接近，以至于在先前的觀測中看起來就像一個物體。研究人員利用X-shooter分析了類星體穿過常規(guī)星系時發(fā)出的光，使得研究團隊能夠研究這個星系在這場宇宙大戰(zhàn)中是如何受到類星體輻射的影響。

更強大的望遠鏡可以揭示更多有關(guān)此類碰撞的訊息，讓我們進一步深入研究這個系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，并更加了解類星體的演化及其對宿主星系和附近星系的影響。

參考文獻

[1] https://tam.gov.taipei/News_Content.aspx?n=EF86D8AF23B9A85B&sms=F32C4FF0AC5C2801&s=905C5AC319373521