宇宙中的“车轮”,作为旋转星系极端类型,如同涟漪一般传递引力

2024年02月25日14:25:15 科学 1229

宇宙中的“车轮”,作为旋转星系极端类型,如同涟漪一般传递引力 - 天天要闻

文 | 晚城

编辑 | 晚城

车轮的发明标志着人类进步,一个地方到另一个地方,减少了非常多的时间,在宇宙中同样有着“车轮”,但那不是赶路的工具,而是一个星系。

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这个星系名为“车轮星系”,在最外围是一个椭圆形的框,中间是一个明亮的核心,而两者互相连接的地方,则是弯曲的“辐条”。

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一般而言,星系是天体系统,又名宇宙岛,这个名字来源于一个古希腊单词,其主要是由氢气、氦气以及其他元素组成的庞大体系,里面还有恒星系和星际尘埃等。

星系的种类非常非常多,有椭圆星系、螺旋星系,以及不规则星系,还有透镜状星系、棒旋星系等等,在每种不同种类的信息下面,还可以分为不同的类型,其方法较为复杂。

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而且天空中的星系复杂且多,有许多的星系不止是占据了其中的一种,比如车轮星系,便属于透镜状星系,以及漩涡星系。

相较于其他类型的星系,车轮星系显得尤为特别,它是已知的最大星系之一,直径约为15万光年。

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而我们的太阳系却只有约2.5万光年的长度,在它面前显得非常渺小,而银河系的这直径大小在10万光年到18光年之间。

这也就是说,如果把银河系放在车轮星系的位置上,两者的大小差不多。

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更为神奇的是,在车轮星系的附近隐藏了一个活动的黑洞,这也是让该星系独一无二的原因所在。

车轮星系不仅外表像车轮,其内部构造同样让人惊叹不已,除了所能见到的最最外的圈,内部的“核心”同样是一个星系,并且有着一个环。

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这两个环暂且可以称之为内环和外环,两者并没有连接在一起,而是中间的“核心”带着外面的环转动,同时从中心向外扩张,或许这正是被称为环状星系的原因。

即使是放眼整个宇宙,这种环状星系,以及银河系所形成的棒旋星系,都是不常见的。

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根据目前的研究和数据,有天文学家推测出,车轮星系原本是一个棒旋星系,之所变成如今的样子,是因为受到了外力的影响。

可能在很久之前,大概4亿年左右,一个比车轮星系小的星系,撞上了车轮星系,这次撞击导致产生了非常强烈的冲击波,并影响了整个星系,接着让星系中大量的恒星形成。

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这种星系之间的碰撞,所涉及的因素非常多,往往会导致星系都发生很多几率较小的事件,并且还是一连串的,车轮星系便是其中的一个。

更像是在一个池塘中,扔下了一个石头,会激起一圈又一圈的涟漪,但是在星系之中,这种力可能会被认为是高速自转的恒星,像似一个发动机,不断的向周围喷射粒子流。

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逐渐形成粗大的喷流带,接着开始弯曲,慢慢形成了漩涡星系中的悬臂,这个过程有些像将会会旋转的球,放入一盆水中,但是太空中天体质量大,因此这个过程会很慢。

星系中的核心和自传轴的夹角,以自转的速度,还会影响星系盘的厚度,如果速度快,夹角越大,那么释放的能力和引力越大,悬臂之间距离越小,星盘会越密集。

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如果情况全部相反,那么得到的结果同样会相反,星星失去了强力的吸引,自然会越来越分散。

虽然车轮星系遭受到了巨大的冲击,但是作为漩涡星系的大部分特征依然存在,包括车轮中的“辐条”,即旋臂。

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在车轮星系的附近,还有着两个小上许多的星系,这两个星系并不是当初撞击的星系,根据推算,当初那个撞击的星系会在更远的地方,可能有25光年之远。

根钱德拉紫色X射线显示,最初,由车轮星系承载的热气体,在受到干扰后,被拖拽超过15万光。

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在车轮星系外面的圆环中,可以明显的看到很多非常明亮的地方,那是一颗颗闪亮恒星,除了恒星之外,还有富含碳氢的化合物以及尘埃,共同散发着美丽的光芒。

这些外环中的恒星主要是以超新星和恒星形成为主,而这个外环则是已经膨胀了有4.4亿年,在膨胀过程中还会周围的气体,并让恒星得以形成。

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而中间的圆环以及核心,则有着大量的尘埃,以及在最亮的地方,还有着十分却大且且年轻星团。

这些有机分子的存在证明了车轮星系是一个极为活跃且富有生机的地方,这些元素可能是在那次碰撞事件中生成的,也可能是在星系内部自然形成的。

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正是这些,我们才可以从中看到星系在各种力量作用下呈现出的生动场景,颜色斑斓,层次分明,尤其是红色晕边环绕下的蓝绿色核心更是美艳动人,给人一种宛如梦幻般的视觉体验。

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在关于车轮星系的照片中,因为大量的尘埃,遮挡了望远镜的射线,让人们对于其中的很多细节,不为所知。

后来有望远镜凭借着红外光探测能力,可以在0.6到5微米的近红外范围内观察,可观测到更多波长的光,发现更多的恒星,即使是一些被尘埃所遮挡的年轻恒星,也能被发现。

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因此在新的照片中,可以发现关于车轮星系更多的细节,并通过这些细节,比如车轮星系中有着一些超亮X射线源,这种射线源是如何形成的,其形成方式有何不同。

还有在车轮星系的中心,天文学家们只发现了很少的分子原子气体,并且没有一氧化碳,但是在理论上,应该会有气体在那里堆积。

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但是透过ESO望远镜可以发现,中心位置的CO(2-1)为亚热发射,这可能与内环和核有关,分子气体(H2)的质量在1.5到6 10^9M_sol。

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因此,无论是因为低密度,或者是低温度,成为气体低激发的原因,其都和在车轮星系中心观测到,一些非常微弱的恒星活动相符合。

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通过车轮星系,我们可以探究更多外界星系造成深远影响的具体机制,以便我们更加了解所处的宇宙。

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