“宇宙蝴蝶”翅膀在剧烈碰撞星系的图像中闪闪发光

By Robert Lea 

2022/8/10

Science & Astronomy

夏威夷双子座北望远镜的天文学家已经发布了一张显示两个螺旋星系在碰撞和合并过程中的令人惊叹的图像。

按照操作双子座北望远镜的美国国家科学基金会的国家光学红外天文研究实验室（NOIRLab）的声明，冲突的星系NGC 4568和NGC 4567------也被称为蝴蝶星系，由于它们的相互作用原因造成的双瓣形状------位于距离地球6000万光年远处的处女座星系团中并将在大约5亿年内形成一个全新的椭圆星系。

这张新图像给科学家一个“偷偷先看”在大约50亿年内当我们的银河系与它的最近的大邻居仙女座星系相撞时将发生的。这个冲突将给每个星系一个重大改造以及可能将太阳和太阳系抛进一个造成的星系的不同区域。

合并的星系NGC 4568（底部）和NGC 4567（顶部）。 (Image credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA)

该图像描绘一个星系合并的早期阶段，这是宇宙中最壮观的事件之一，并显示两个星系被它们的相互引力场锁定在一起。

NGC 4568和NGC 4567各自的中心仍然约20000光年分开，大约是地球和我们银河系中心之间距离的四分之三。

恒星的生与死

两个星系的原始螺旋形状在图像中仍然清晰的，但随着合并进展，这些臂状的图案将被摧毁。随它们的引力引发恒星形成的强烈爆发星系将失去它们的螺旋结构。

    在数百万年的时间里，随着星系在越发收紧的循环中彼此环绕扭曲，气体和恒星的流将被从每个星系抽出。这个过程混合NGC 4568和NGC 4567的各个结构，直到一个椭圆星系被创造。

在这一点上，恒星形成的燃料------凉的密集的气体和尘埃云------ 将已经被被耗尽或从被驱逐出前祖星系的剩余部分，结束快速恒星诞生的时期。

通过将计算机模拟与对NGC 4568和NGC 4567之间的星系合并的观测相结合，研究人员已经发现星系之间的合并形成光滑和无特征的椭圆星系。

这意味着在合并过程结束时，NGC 4568和NGC 4567可能会创造一个看起来像它的更老的也位于处女座星团中的邻居梅西 89星系。这个古老的星系现在只有最小的恒星形成并包含了更老的低质量恒星和古老的紧密结合的数万到数百万颗叫球状星团的恒星。

在星系NGC 4568内的一个明亮斑点代表了一颗强大的超新星SN 2020fqv。  (Image credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA)

从2020年收集的数据创建的双子座北方图像也显示一颗超新星，由一颗大质量恒星死亡触发的明亮宇宙爆炸。这颗被定为SN 2020fqv的超新星于2020年首次被观测到，并在图像中出现为位于NGC 4568螺旋臂之一中心的亮点，星系在图像的底部。

爆炸的后果最初被哈勃太空望远镜发现并为天文学家提供一颗恒星最后时刻的环边座位。研究人员正在利用这样的观测来创建一个其它恒星在将成为超新星边缘上的早期预警系统。