簡介

斯蒂芬五重星系是一個(gè)距離地球約2.8億光年的星系群，其中各成員星系之間相互碰撞，數(shù)百萬年來發(fā)出明亮的光芒。這個(gè)星系群之所以被命名為“斯蒂芬五重星系“(Stephan's Quintet)，是為了紀(jì)念天文學(xué)家愛德華·斯蒂芬(Edouard Stephan)，他在1877年在法國進(jìn)行觀測時(shí)首先發(fā)現(xiàn)了這一星系群。

來源

斯蒂芬五重星系是一個(gè)距離地球約2.8億光年的星系群，其中各成員星系之間相互碰撞，數(shù)百萬年來發(fā)出明亮的光芒。然而這些神秘的碰撞事件和近期人們在這一區(qū)域所觀測到的一次事件相比則完全是小巫見大巫：天文學(xué)家們觀測到一個(gè)尺度超過整個(gè)銀河系的沖擊波。

去年，天文學(xué)家們首先注意到這一區(qū)域出現(xiàn)了一個(gè)奇特的綠色光弧，現(xiàn)在這一結(jié)構(gòu)已經(jīng)被確認(rèn)為一道巨大的沖擊波。這是由于一個(gè)星系：NGC 7318B高速沖向這一星系群的中心地帶引發(fā)的，其速度達(dá)到了每小時(shí)數(shù)百萬英里。通過X射線波段的觀察，美國加州理工學(xué)院和德國馬克思-普朗克核物理研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這次史無前例的撞擊事件已經(jīng)造成大約相當(dāng)于1000億倍太陽質(zhì)量的星際氣體受到?jīng)_擊擾動(dòng)。也正是這樣一次劇烈的沖撞事件，導(dǎo)致了這個(gè)沖擊波光弧的形成，后者引起了美國宇航局斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的注意。

星系

研究小組負(fù)責(zé)人菲利普·奧普萊頓(Phil Appleton)對記者表示：“此次事件爆發(fā)出的輻射強(qiáng)度，以及它對星際氣體產(chǎn)生如此劇烈的擾動(dòng)出乎我們的預(yù)料。”他說：“我們預(yù)期會觀測到塵埃顆粒的光譜信號，但是事實(shí)上我們所觀測到的卻是幾乎和實(shí)驗(yàn)室參考光譜般純凈的氫分子譜線，除此之外幾乎什么也沒有。這在之前是從沒有過的情況?！?/p>

這個(gè)星系群之所以被命名為“斯蒂芬五重星系”(Stephan's Quintet)，是為了紀(jì)念天文學(xué)家愛德華·斯蒂芬(Edouard Stephan)，他在1877年在法國進(jìn)行觀測時(shí)首先發(fā)現(xiàn)了這一星系群。這一相對緊湊的星系群位于飛馬座。隨后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這5個(gè)成員星系中其實(shí)只有4個(gè)星系是處于相互作用的過程之中，相互之間發(fā)生劇烈的撞擊。

這4個(gè)星系相互之間聯(lián)系在一起：NGC 7319，NGC 7318A，NGC 7318B，和NGC 7317。全部這4個(gè)星系都呈現(xiàn)黃色，并且都擁有扭曲的尾部，距離地球約3億光年。而根據(jù)美國宇航局的估算，那個(gè)呈現(xiàn)藍(lán)色的星系，即NGC 7320，距離地球僅有4000萬光年左右。

相撞

而哈勃空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的更細(xì)致觀察則發(fā)現(xiàn)在那4個(gè)相互挨得很近的星系群成員周邊還有另外一個(gè)星系。另一個(gè)星系，即NGC 7320C距離地球僅有3000萬光年左右，科學(xué)家們相信它曾經(jīng)一次或兩次和這一星系群發(fā)生相撞。

星系之間發(fā)生高速相撞并不常見。但在這里，至少有兩個(gè)星系已經(jīng)被確認(rèn)曾經(jīng)發(fā)生過劇烈的撞擊事件，在這些事件中這些星系內(nèi)部的恒星和氣體被拋射進(jìn)入外部空間。這樣的撞擊將催生新一代恒星的誕生：根據(jù)估算，在那之后至少已經(jīng)有100個(gè)星團(tuán)誕生，每一個(gè)星團(tuán)中都含有數(shù)百萬顆新生的恒星。據(jù)估算，這些星團(tuán)都的年齡大致在200萬年至10億年之間。

這樣的狂暴事件還造就了一些較小型的星系，比如在星系NGC 7319的尾部附近發(fā)現(xiàn)的15個(gè)矮星系。這就意味著在這些星系之間曾經(jīng)存在著漫長的互相撞擊的歷史，這也說明了外部闖入的撞擊體在過去可能要比現(xiàn)在多得多。天文學(xué)家們相信，這樣的劇烈撞擊事件將最終導(dǎo)致這4個(gè)本已非常接近的星系最終合并。

研究發(fā)現(xiàn)

2022年10月消息，中國科學(xué)院國家天文臺徐聰研究員領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)，利用被譽(yù)為中國天眼的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，對宇宙中著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周圍天區(qū)的氫原子氣體進(jìn)行成像觀測，發(fā)現(xiàn)1個(gè)尺度大約為200萬光年的巨大原子氣體系統(tǒng)，比人類所在的銀河系大20倍。這是迄今為止在宇宙中探測到的最大的原子氣體系統(tǒng)，得益于中國天眼超高靈敏度帶來的前所未有的極端暗弱天體探測能力。該項(xiàng)天文重大發(fā)現(xiàn)及研究成果論文，北京時(shí)間10月19日夜間在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。^[1]