星系在星系团的“星际穿越”剥离了气体
通过使用非常大型望远镜(VLT)的多单元分光镜探测器(MUSE),欧洲航天局的天文学家对宇宙天体的碰撞现象进行了细致观测,观测的结果揭示了星系在星系团发生冲撞的奥秘。一个遥远的螺旋星系跌入了星系团,在冲入星系团的过程中,星系持续地剥离了自身的气体,大量失去了构造恒星的氢气体材料,缺少氢气体的星系意味着炼制恒星能力的下降,星系将会提前进入“风烛残年”的老年演变期。天文学家发现了星系冲入星系团的演变现象,对星系团内部碰撞现象的研究找到了线索,为何在星系团内部出现了恒星停止生产的现象?人们现在有了深入的认识。
MUSE不是取名于希腊神话的“缪斯”一词,它是一种可见波段的新型观测仪器,标准成像观测仪器都难以发现一些天文现象,MUSE则弥补了标准成像观测仪的不足,为天文学家提供了在每一类分辨率记录的一群光谱或光线颜色的数据,天文学家依靠精确的观测数据绘制了细节性的光谱,用于研究被观测天体的特性和运动状态。天文团队用MUSE观测了一个螺旋星系ESO137—001,它的运动路径对准了矩尺座星系团,星系ESO137—001距离地球为2亿光年。

星系跌入星系团的运动过程被天体物理学家称为“冲压力剥离”,一股子强大的拖拽作用在星系和星系团相互冲撞的过程中释放出来,好似一个物体冲进了蜘蛛网,物体被蜘蛛网的拖拽作用下紧紧地包裹;当一名跳水运动员从高台入水,运动员被翻转的水流“簇拥”。星系ESO137—001冲入了星系团,它不断剥离星系的气体物质,冲击过程产生了一团薄而热的气体物质,气流速度为每小时数百万公里,星系ESO137—001将剥离主要的气体物质,它们是星系制造年轻恒星的主要材料。冲撞过程改变了星系的特征,星系ESO137—001从充满了恒星形成气体的蓝色星系变成了气体材料贫乏的老年化红色星系。
M天文团队不仅证实了在星系和星系周围存在的气体,而且观测了气体物质的移动方式。只用了一个小时的观测时间,天文学家就得到了高分辨率的图像,这些图像记录了星系的气体物质分布和运动状态。星系ESO137—001外层边缘的气体物质被彻底、干净地剥离开,冲撞过程产生了很大的拖拽力,星系内恒星群的引力相对不足,难以保持星系内的气体物质。
现代天文学的主要课题之一是发现星系团内的星系如何从活力四射的蓝色变成了老气横秋的红色。星系如何在非常短的时期发生了剧烈演变?英国杜伦大学的米歇尔·福马加里带领了一支天文团队,他们捕捉了一个星系冲向星系团的天文奇观,对星系剧烈的演变进行了课题研究。星系气体被剥离的最终结果是星系几乎丧失所有的气体物质,在星系ESO137—001的背后形成了连绵的明亮条带,在太空延伸了20万光年,浩荡的条带令人叹为观止。星系ESO137—001明亮的尾部条带和星系内的恒星仍以同样的方式旋转,两者的同步性说明,星系内被剥离的气体物质不是星系自身引力的产物,而是星系团内气体的冲压力造成的。

(编译:2014-11-12)