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10个宇宙中神秘而又奇特的星系

2024-04-02科学

10、霍格天体(Hoag’s Object)

这个不寻常的星系 该星系位于蛇星座,距离我们 6 亿光年, 是由天文学家阿特·霍格 (Art Hoag) 于 1950 年发现的, 霍格认为这个烟环状物体类似于行星状星云,是类太阳恒星的发光残骸。 但他很快就否定了这种可能性,认为这个神秘物体很可能是一个星系,20 世纪 70 年代的观测证实了这一预测,尽管霍格星系的许多细节仍然是个谜。

整个星系宽约12万光年,比我们的银河系稍大一些, 蓝色环主要由年轻的大质量恒星组成,与大多数较老恒星的黄色核形成鲜明对比,分隔两个恒星群的看似「间隙」实际上可能包含一些几乎太微弱而无法看到的星团。 奇怪的是,在一点钟位置的间隙中可以看到一个与霍格天体惊人相似的物体。 该物体可能是一个背景环星系。

环形星系可以通过几种不同的方式形成。 一种可能的情况是与另一个星系发生碰撞,有时,第二个星系会加速穿过第一个星系,留下恒星形成的「飞溅」, 但在霍格天体中没有第二个星系的迹象,这导致人们怀疑蓝色的恒星环可能是经过附近的星系的碎片残骸。 一些天文学家估计这次相遇发生在大约 2 至 30 亿年前。

9、 Arp 87

Arp 87位于狮子座,距地球约 3 亿光年, 在这张照片中,两个星系正在表演复杂的舞蹈,这些包含大量恒星的星系在重力的作用下相互摆动,呈现出一场优雅的表演,这一对星系统称为 Arp 87,是我们附近宇宙中已知的数百个相互作用和合并星系之一, Arp 87 最初由天文学家 Halton Arp 在 20 世纪 60 年代中期编录。

组成 Arp 87 的两个的主要的角色是右侧的 NGC 3808(两个星系中较大的一个)和左侧的伴星 NGC 3808A。 正如在类似于 Arp 87 的其他合并中所看到的那样,潮汐物质的螺旋形状或两个星系之间共享物质的桥梁表明,从较大星系中吸取的一些恒星和气体已被较小星系的引力所捕获。 两个星系的形状都因彼此的引力相互作用而扭曲。 相互作用的星系通常表现出很高的恒星形成率。 一些合并星系的恒星形成水平是我们在附近宇宙中所能找到的最高水平。

8、触角星系(Antennae Galaxies)

这两个螺旋星系在几亿年前开始相互作用,使触角星系成为一对碰撞星系中最近且最年轻的例子之一, 图像中近一半的微弱天体是包含数万颗恒星的年轻星团。 图像中心左右两侧的橙色斑点是原始星系的两个核心,主要由纵横交错的尘埃细丝组成,在图像中呈棕色,这两个星系点缀着明亮的蓝色恒星形成区域,周围环绕着发光的氢气,在图像中呈现粉红色。 这些恒星诞生区域中最亮、最致密的区域被称为超级星团。

通过对图像中的星团进行年龄测定,天文学家发现触角中新形成的超级星团中只有约 10% 能够存活超过最初的 1000 万年,在这种相互作用过程中形成的绝大多数超级星团将会分散,单个恒星将成为星系平滑背景的一部分, 然而,大约一百个最大的星团将存活下来形成规则的球状星团,类似于我们银河系中发现的球状星团, 触角星系 得名于从两个星系的核向外延伸的长天线状「臂」,最好通过地面望远镜观察。 这些「潮汐尾」是在大约 200 至 3 亿年前星系初次相遇时形成的, 它们能让我们预览了数十亿年后银河系与邻近的仙女座星系碰撞时可能发生的情况。

7、草帽星系(Sombrero Galaxy)

为什么草帽星系看起来像一顶帽子? 原因包括草帽星系异常大且延伸的恒星中央核球,以及我们几乎看到的圆盘中出现的黑色突出尘埃带。 数十亿颗古老的恒星造成了延伸的中央核球的漫射光芒。 仔细观察上面照片中的凸起,可以发现许多光点实际上是球状星团。

壮观的尘埃环蕴藏着许多更年轻、更明亮的恒星,并显示出天文学家尚未完全理解的复杂细节。 人们认为草帽的正中心有一个巨大的黑洞。 用小型望远镜在室女座附近可以看到来自草帽星系的五千万年前的光。

6、半人马座A(Centaurus A)

半人马座 A 距离地球略多于 1100 万光年,拥有距离地球最近的活跃星系核, 中心是一个超大质量黑洞的所在地,它向太空喷射高速气体喷流,但在这张图像中,超大质量黑洞和喷流均不可见。 半人马座 A 的气体和尘埃盘的扭曲形状是过去与另一个星系碰撞和合并的证据。 由此产生的冲击 波导致氢气云压缩,引发新恒星形成的风暴。

对于行外人来说,可能很难区分半人马座 A 有什么特别,但当你仔细观察时,就会发现这里发生了一些奇怪的事情。 按照星系标准,半人马座 A 很大。

大型星系通常有两种类型之一:螺旋星系和椭圆星系, 但当天文学家利用无线电成像透过尘埃的面纱观察这个星系时,他们发现了隐藏在下面的螺旋。 这很奇怪,因为星系通常是其中之一。 它是我们发现的唯一具有旋臂的椭圆星系。 理论认为,半人马座 A 在几百万年前吸收了一个螺旋星系。 让旋臂完好无损,这种情况并不常见,甚至没有见过 ,所以我们也不知道这里发生了什么。

5、南方风车(The Southern Pinwheel M83

M83 位于长蛇座,距离地球 1500 万光年,距离地球的距离是 M51 的两倍。 M83 绰号「南方风车」,其恒星形成速度比我们的银河系更快,尤其是在其核心。 宽视场相机 3 (WFC3) 敏锐的「眼睛」捕捉到了数百个年轻的星团、古老的球状星团群和数十万颗独立的恒星,其中大部分是蓝超巨星和红超巨星。

该图像以前所未有的细节揭示了这个著名的「宏伟设计」螺旋星系当前恒星诞生的快速速度,最新一代的恒星主要在黑暗尘埃带边缘形成的星团,即旋臂的支柱, 这些刚刚诞生的恒星只有几百万年的历史,正从布满灰尘的茧中破壳而出,并产生微红色发光的氢气气泡。

挖掘出的区域使旋臂呈现出色彩缤纷的「瑞士奶酪」外观。 渐渐地,年轻恒星猛烈的风(带电粒子流)吹走气体,露出明亮的蓝色星团。 这些恒星的年龄约为100万至1000万年。 较老的恒星群没有那么蓝色。

一条由恒星、气体和尘埃组成的横切银河系核心的条带可能引发了银河系核心大部分恒星的诞生。 该棒将物质输送到星系中心,那里正在发生 形成 最活跃的恒星, 最亮的星团位于核心附近的弧形区域。

图像中可以看到大约 60 次超新星爆炸的遗迹,即大质量恒星的死亡,比该地区之前已知的数量多五倍, WFC3还识别出了爆炸恒星的残余物, 通过研究这些遗迹,天文学家可以更好地了解祖星的性质,这些祖星负责银河系大部分重元素的产生和扩散。

4、NGC 474

NGC 474 距离地球约 1 亿光年,跨度约 250,000 光年,比我们银河系大2.5 倍! 除了巨大的尺寸外,NGC 474 还具有一系列复杂的层状外壳,围绕着其球形核心。 这些壳层的形成原因尚不清楚,但天文学家推测它们可能是巨大星系吸收一个或多个较小星系的后遗症。 就像卵石落入水中时在池塘上产生涟漪一样,被吸收的星系也会产生形成贝壳的波浪。 大约 10% 的椭圆星系具有壳结构,但与大多数与星系团相关的椭圆星系不同,壳椭圆星系通常位于相对空旷的空间中,因为他们可能蚕食了他们的邻居。

3、NGC 660

NGC 660 距离我们约 4500 万光年,它 被归类为「极环星系」,这意味着它的中心周围有一条由气体和恒星组成的带,是在大约 10 亿年前的一次冲突中从近邻星系中扯下的。第一个极环星系于 1978 年被观测到,从那时起,又只发现了大约十几个,这使得它们成为宇宙中的稀有物种。

不幸的是,这张图像中看不到 NGC 660 的极环,但该图像还有许多其他特征使其引起了天文学家的兴趣——它的中央凸起奇怪地不平衡,也许更有趣的是,它被认为蕴藏着异常大量的暗物质。 此外,2012 年末,天文学家观察到 NGC 660 爆发了一次大规模爆发,其亮度约为超新星爆炸的十倍, 这次爆发被认为是由银河系中心超大质量黑洞喷出的巨大喷流引起的。

2、海豚星系(The Porpoise Galaxy NGC 2936

一看海豚星系(NGC 2936),您就会知道这个名字的确切来源。 它看起来就像一只海豚,尽管有人说它看起来更像是一只保护蛋的企鹅。 事实上,这是一个由两个星系组成的系统:「海豚」实际上是 NG 2936 的一部分,而「蛋」被称为 Arp 142。

海豚部分曾经是一个类似于银河系的螺旋星系,但巨大 下面密度较大的星系的引力已经显着扭曲了它的形状, 海豚的「眼睛」曾经是螺旋星系的核心,这个星系也在九头蛇星座内,在十亿年左右的时间内,这对星系将合并为一个。

1、黑眼星系(The Black Eye Galaxy M64)

M64是由英国天文学家爱德华·皮戈特发现的。 它位于距地球 1700 万光年的后发座,最佳观测时间是五月。 黑眼星系的视星等为 9.8,用中等大小的望远镜即可观测到。

M64 或黑眼星系的特点是其奇异的内部运动,很容易通过壮观的吸收尘埃带部分遮挡其明亮的核心来识别。 这个非凡星系外部区域的气体与内部区域的气体和恒星以相反的方向旋转, 这种奇怪的行为可以归因于十亿多年前 M64 和卫星星系的合并。

新恒星正在相反旋转的气体碰撞、压缩然后收缩的区域形成。 在这张星系核心图像中,特别引人注目的是刚刚形成的炽热蓝色恒星,以及在新形成恒星发出的紫外线照射下发出荧光的粉红色发光氢气云。