宇宙中的「車輪」,作為旋轉星系極端類型,如同漣漪一般傳遞引力

文 | 晚城

編輯 | 晚城

車輪的發明標誌著人類進步,一個地方到另一個地方,減少了非常多的時間,在宇宙中同樣有著「車輪」,但那不是趕路的工具,而是一個星系。

這個星系名為「車輪星系」,在最外圍是一個橢圓形的框,中間是一個明亮的核心,而兩者互相連接的地方,則是彎曲的「輻條」。

一般而言,星系是天體系統,又名宇宙島,這個名字來源於一個古希臘單詞,其主要是由氫氣、氦氣以及其他元素組成的龐大體系,裡面還有恆星系和星際塵埃等。

星系的種類非常非常多,有橢圓星系、螺旋星系,以及不規則星系,還有透鏡狀星系、棒旋星系等等,在每種不同種類的信息下面,還可以分為不同的類型,其方法較為複雜。

而且天空中的星系複雜且多,有許多的星系不止是佔據了其中的一種,比如車輪星系,便屬於透鏡狀星系,以及漩渦星系。

相較於其他類型的星系,車輪星系顯得尤為特別,它是已知的最大星系之一,直徑約為15萬光年。

而我們的太陽系卻只有約2.5萬光年的長度,在它面前顯得非常渺小,而銀河系的這直徑大小在10萬光年到18光年之間。

這也就是說,如果把銀河系放在車輪星系的位置上,兩者的大小差不多。

更為神奇的是,在車輪星系的附近隱藏了一個活動的黑洞,這也是讓該星系獨一無二的原因所在。

車輪星系不僅外表像車輪,其內部構造同樣讓人驚嘆不已,除了所能見到的最最外的圈,內部的「核心」同樣是一個星系,並且有著一個環。

這兩個環暫且可以稱之為內環和外環,兩者並沒有連接在一起,而是中間的「核心」帶著外面的環轉動,同時從中心向外擴張,或許這正是被稱為環狀星系的原因。

即使是放眼整個宇宙,這種環狀星系,以及銀河系所形成的棒旋星系,都是不常見的。

根據目前的研究和數據,有天文學家推測出,車輪星系原本是一個棒旋星系,之所變成如今的樣子,是因為受到了外力的影響。

可能在很久之前,大概4億年左右,一個比車輪星系小的星系,撞上了車輪星系,這次撞擊導致產生了非常強烈的衝擊波,並影響了整個星系,接著讓星系中大量的恆星形成。

這種星系之間的碰撞,所涉及的因素非常多,往往會導致星系都發生很多幾率較小的事件,並且還是一連串的,車輪星系便是其中的一個。

更像是在一個池塘中,扔下了一個石頭,會激起一圈又一圈的漣漪,但是在星系之中,這種力可能會被認為是高速自轉的恆星,像似一個發動機,不斷的向周圍噴射粒子流。

逐漸形成粗大的噴流帶,接著開始彎曲,慢慢形成了漩渦星系中的懸臂,這個過程有些像將會會旋轉的球,放入一盆水中,但是太空中天體質量大,因此這個過程會很慢。

星系中的核心和自傳軸的夾角,以自轉的速度,還會影響星系盤的厚度,如果速度快,夾角越大,那麼釋放的能力和引力越大,懸臂之間距離越小,星盤會越密集。

如果情況全部相反,那麼得到的結果同樣會相反,星星失去了強力的吸引,自然會越來越分散。

雖然車輪星系遭受到了巨大的衝擊,但是作為漩渦星系的大部分特徵依然存在,包括車輪中的「輻條」,即旋臂。

在車輪星系的附近,還有著兩個小上許多的星系,這兩個星系並不是當初撞擊的星系,根據推算,當初那個撞擊的星系會在更遠的地方,可能有25光年之遠。

根錢德拉紫色X射線顯示,最初,由車輪星系承載的熱氣體,在受到干擾後,被拖拽超過15萬光。

在車輪星系外面的圓環中,可以明顯的看到很多非常明亮的地方,那是一顆顆閃亮恆星,除了恆星之外,還有富含碳氫的化合物以及塵埃,共同散發著美麗的光芒。

這些外環中的恆星主要是以超新星和恆星形成為主,而這個外環則是已經膨脹了有4.4億年,在膨脹過程中還會周圍的氣體,並讓恆星得以形成。

而中間的圓環以及核心,則有著大量的塵埃,以及在最亮的地方,還有著十分卻大且且年輕星團。

這些有機分子的存在證明了車輪星系是一個極為活躍且富有生機的地方,這些元素可能是在那次碰撞事件中生成的,也可能是在星系內部自然形成的。

正是這些,我們才可以從中看到星系在各種力量作用下呈現出的生動場景,顏色斑斕,層次分明,尤其是紅色暈邊環繞下的藍綠色核心更是美艷動人,給人一種宛如夢幻般的視覺體驗。

在關於車輪星系的照片中,因為大量的塵埃,遮擋瞭望遠鏡的射線,讓人們對於其中的很多細節,不為所知。

後來有望遠鏡憑藉著紅外光探測能力,可以在0.6到5微米的近紅外範圍內觀察,可觀測到更多波長的光,發現更多的恆星,即使是一些被塵埃所遮擋的年輕恆星,也能被發現。

因此在新的照片中,可以發現關於車輪星系更多的細節,並通過這些細節,比如車輪星系中有著一些超亮X射線源,這種射線源是如何形成的,其形成方式有何不同。

還有在車輪星系的中心,天文學家們只發現了很少的分子原子氣體,並且沒有一氧化碳,但是在理論上,應該會有氣體在那裡堆積。

但是透過ESO望遠鏡可以發現,中心位置的CO(2-1)為亞熱發射,這可能與內環和核有關,分子氣體(H2)的質量在1.5到6 10^9M_sol。

因此,無論是因為低密度,或者是低溫度,成為氣體低激發的原因,其都和在車輪星系中心觀測到,一些非常微弱的恆星活動相符合。

通過車輪星系,我們可以探究更多外界星系造成深遠影響的具體機制,以便我們更加了解所處的宇宙。