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10個宇宙中神秘而又奇特的星系

2024-04-02科學

10、霍格天體(Hoag’s Object)

這個不尋常的星系 該星系位於蛇星座,距離我們 6 億光年, 是由天文學家阿特·霍格 (Art Hoag) 於 1950 年發現的, 霍格認為這個煙環狀物體類似於行星狀星雲,是類太陽恒星的發光殘骸。 但他很快就否定了這種可能性,認為這個神秘物體很可能是一個星系,20 世紀 70 年代的觀測證實了這一預測,盡管霍格星系的許多細節仍然是個謎。

整個星系寬約12萬光年,比我們的銀河系稍大一些, 藍色環主要由年輕的大質素恒星組成,與大多數較老恒星的黃色核形成鮮明對比,分隔兩個恒星群的看似「間隙」實際上可能包含一些幾乎太微弱而無法看到的星團。 奇怪的是,在一點鐘位置的間隙中可以看到一個與霍格天體驚人相似的物體。 該物體可能是一個背景環星系。

環形星系可以透過幾種不同的方式形成。 一種可能的情況是與另一個星系發生碰撞,有時,第二個星系會加速穿過第一個星系,留下恒星形成的「飛濺」, 但在霍格天體中沒有第二個星系的跡象,這導致人們懷疑藍色的恒星環可能是經過附近的星系的碎片殘骸。 一些天文學家估計這次相遇發生在大約 2 至 30 億年前。

9、 Arp 87

Arp 87位於獅子座,距地球約 3 億光年, 在這張照片中,兩個星系正在表演復雜的舞蹈,這些包含大量恒星的星系在重力的作用下相互擺動,呈現出一場優雅的表演,這一對星系統稱為 Arp 87,是我們附近宇宙中已知的數百個相互作用和合並星系之一, Arp 87 最初由天文學家 Halton Arp 在 20 世紀 60 年代中期編錄。

組成 Arp 87 的兩個的主要的角色是右側的 NGC 3808(兩個星系中較大的一個)和左側的伴星 NGC 3808A。 正如在類似於 Arp 87 的其他合並中所看到的那樣,潮汐物質的螺旋形狀或兩個星系之間共享物質的橋梁表明,從較大星系中吸取的一些恒星和氣體已被較小星系的重力所捕獲。 兩個星系的形狀都因彼此的重力相互作用而扭曲。 相互作用的星系通常表現出很高的恒星形成率。 一些合並星系的恒星形成水平是我們在附近宇宙中所能找到的最高水平。

8、觸角星系(Antennae Galaxies)

這兩個螺旋星系在幾億年前開始相互作用,使觸角星系成為一對碰撞星系中最近且最年輕的例子之一, 影像中近一半的微弱天體是包含數萬顆恒星的年輕星團。 影像中心左右兩側的橙色斑點是原始星系的兩個核心,主要由縱橫交錯的塵埃細絲組成,在影像中呈棕色,這兩個星系點綴著明亮的藍色恒星形成區域,周圍環繞著發光的氫氣,在影像中呈現粉紅色。 這些恒星誕生區域中最亮、最致密的區域被稱為超級星團。

透過對影像中的星團進行年齡測定,天文學家發現觸角中新形成的超級星團中只有約 10% 能夠存活超過最初的 1000 萬年,在這種相互作用過程中形成的絕大多數超級星團將會分散,單個恒星將成為星系平滑背景的一部份, 然而,大約一百個最大的星團將存活下來形成規則的球狀星團,類似於我們銀河系中發現的球狀星團, 觸角星系 得名於從兩個星系的核向外延伸的長天線狀「臂」,最好透過地面望遠鏡觀察。 這些「潮汐尾」是在大約 200 至 3 億年前星系初次相遇時形成的, 它們能讓我們預覽了數十億年後銀河系與鄰近的仙女座星系碰撞時可能發生的情況。

7、草帽星系(Sombrero Galaxy)

為什麽草帽星系看起來像一頂帽子? 原因包括草帽星系異常大且延伸的恒星中央核球,以及我們幾乎看到的圓盤中出現的黑色突出塵埃帶。 數十億顆古老的恒星造成了延伸的中央核球的漫射光芒。 仔細觀察上面照片中的凸起,可以發現許多光點實際上是球狀星團。

壯觀的塵埃環蘊藏著許多更年輕、更明亮的恒星,並顯示出天文學家尚未完全理解的復雜細節。 人們認為草帽的正中心有一個巨大的黑洞。 用小型望遠鏡在室女座附近可以看到來自草帽星系的五千萬年前的光。

6、半人馬座A(Centaurus A)

半人馬座 A 距離地球略多於 1100 萬光年,擁有距離地球最近的活躍星系核, 中心是一個超大質素黑洞的所在地,它向太空噴射高速氣體噴流,但在這張影像中,超大質素黑洞和噴流均不可見。 半人馬座 A 的氣體和塵埃盤的扭曲形狀是過去與另一個星系碰撞和合並的證據。 由此產生的沖擊 導波致氫氣雲壓縮,引發新恒星形成的風暴。

對於行外人來說,可能很難區分半人馬座 A 有什麽特別,但當你仔細觀察時,就會發現這裏發生了一些奇怪的事情。 按照星系標準,半人馬座 A 很大。

大型星系通常有兩種類別之一:螺旋星系和橢圓星系, 但當天文學家利用無線電成像透過塵埃的面紗觀察這個星系時,他們發現了隱藏在下面的螺旋。 這很奇怪,因為星系通常是其中之一。 它是我們發現的唯一具有旋臂的橢圓星系。 理論認為,半人馬座 A 在幾百萬年前吸收了一個螺旋星系。 讓旋臂完好無失真,這種情況並不常見,甚至沒有見過 ,所以我們也不知道這裏發生了什麽。

5、南方風車(The Southern Pinwheel M83

M83 位於長蛇座,距離地球 1500 萬光年,距離地球的距離是 M51 的兩倍。 M83 綽號「南方風車」,其恒星形成速度比我們的銀河系更快,尤其是在其核心。 寬視場相機 3 (WFC3) 敏銳的「眼睛」捕捉到了數百個年輕的星團、古老的球狀星團群和數十萬顆獨立的恒星,其中大部份是藍超巨星和紅超巨星。

該影像以前所未有的細節揭示了這個著名的「宏偉設計」螺旋星系當前恒星誕生的快速速度,最新一代的恒星主要在黑暗塵埃帶邊緣形成的星團,即旋臂的支柱, 這些剛剛誕生的恒星只有幾百萬年的歷史,正從布滿灰塵的繭中破殼而出,並產生微紅色發光的氫氣氣泡。

挖掘出的區域使旋臂呈現出色彩繽紛的「瑞士芝士」外觀。 漸漸地,年輕恒星猛烈的風(帶電粒子流)吹走氣體,露出明亮的藍色星團。 這些恒星的年齡約為100萬至1000萬年。 較老的恒星群沒有那麽藍色。

一條由恒星、氣體和塵埃組成的橫切銀河系核心的條帶可能引發了銀河系核心大部份恒星的誕生。 該棒將物質輸送到星系中心,那裏正在發生 形成 最活躍的恒星, 最亮的星團位於核心附近的弧形區域。

影像中可以看到大約 60 次超新星爆炸的遺跡,即大質素恒星的死亡,比該地區之前已知的數量多五倍, WFC3還辨識出了爆炸恒星的殘余物, 透過研究這些遺跡,天文學家可以更好地了解祖星的性質,這些祖星負責銀河系大部份重元素的產生和擴散。

4、NGC 474

NGC 474 距離地球約 1 億光年,跨度約 250,000 光年,比我們銀河系大2.5 倍! 除了巨大的尺寸外,NGC 474 還具有一系列復雜的層狀外殼,圍繞著其球形核心。 這些殼層的形成原因尚不清楚,但天文學家推測它們可能是巨大星系吸收一個或多個較小星系的後遺癥。 就像卵石落入水中時在池塘上產生漣漪一樣,被吸收的星系也會產生形成貝殼的波浪。 大約 10% 的橢圓星系具有殼結構,但與大多數與星系團相關的橢圓星系不同,殼橢圓星系通常位於相對空曠的空間中,因為他們可能蠶食了他們的鄰居。

3、NGC 660

NGC 660 距離我們約 4500 萬光年,它 被歸類為「極環星系」,這意味著它的中心周圍有一條由氣體和恒星組成的帶,是在大約 10 億年前的一次沖突中從近鄰星系中扯下的。第一個極環星系於 1978 年被觀測到,從那時起,又只發現了大約十幾個,這使得它們成為宇宙中的稀有物種。

不幸的是,這張影像中看不到 NGC 660 的極環,但該影像還有許多其他特征使其引起了天文學家的興趣——它的中央凸起奇怪地不平衡,也許更有趣的是,它被認為蘊藏著異常大量的暗物質。 此外,2012 年末,天文學家觀察到 NGC 660 爆發了一次大規模爆發,其亮度約為超新星爆炸的十倍, 這次爆發被認為是由銀河系中心超大質素黑洞噴出的巨大噴流引起的。

2、海豚星系(The Porpoise Galaxy NGC 2936

一看海豚星系(NGC 2936),您就會知道這個名字的確切來源。 它看起來就像一只海豚,盡管有人說它看起來更像是一只保護蛋的企鵝。 事實上,這是一個由兩個星系組成的系統:「海豚」實際上是 NG 2936 的一部份,而「蛋」被稱為 Arp 142。

海豚部份曾經是一個類似於銀河系的螺旋星系,但巨大 下面密度較大的星系的重力已經顯著扭曲了它的形狀, 海豚的「眼睛」曾經是螺旋星系的核心,這個星系也在九頭蛇星座內,在十億年左右的時間內,這對星系將合並為一個。

1、黑眼星系(The Black Eye Galaxy M64)

M64是由英國天文學家愛德華·皮戈特發現的。 它位於距地球 1700 萬光年的後發座,最佳觀測時間是五月。 黑眼星系的視星等為 9.8,用中等大小的望遠鏡即可觀測到。

M64 或黑眼星系的特點是其奇異的內部運動,很容易透過壯觀的吸收塵埃帶部份遮擋其明亮的核心來辨識。 這個非凡星系外部區域的氣體與內部區域的氣體和恒星以相反的方向旋轉, 這種奇怪的行為可以歸因於十億多年前 M64 和衛星星系的合並。

新恒星正在相反旋轉的氣體碰撞、壓縮然後收縮的區域形成。 在這張星系核心影像中,特別引人註目的是剛剛形成的熾熱藍色恒星,以及在新形成恒星發出的紫外線照射下發出熒光的粉紅色發光氫氣雲。