哈勃拍到单边旋臂,星系也会被风吹歪(哈勃镜头) ypxx.net

导读:哈勃望远镜拍到的NGC 4654像一个被推歪的风车:一侧旋臂圆润,另一侧拖出长长的气体尾巴。它并不是“长坏了”,而是同时经历了星系团热气体的迎面冲刷,以及约5亿年前另一星系近距离掠过留下的引力影响。

示意图:冲压剥离与近距离掠过共同塑造不对称星系。

一、星系也会感到“风”

NGC 4654位于室女座星系团,距离地球约7200万光年。星系团并不是真空,成员星系之间充满稀薄而高温的气体。当一个旋涡星系高速穿过这些气体时,它会受到类似迎面风的压力,天文学上称为冲压剥离。

恒星彼此距离很远,受这种风影响较小;松散的星际气体却会被向后推。久而久之,星系一边的气体被压缩,另一边拖出尾巴,恒星形成区域也会跟着改变。哈勃图像中的粉红色斑块,正是新生恒星附近发光的气体云。

二、只靠“风”还解释不完

观测显示,NGC 4654的不对称还与邻近星系NGC 4639有关。研究认为,两者大约在5亿年前有过一次较近的掠过。虽然没有相撞,彼此引力仍能拉扯恒星盘和气体盘,让旋臂偏向一侧。

这就像一块软布同时被风吹、又被旁边的人拽了一下。两个作用叠加,才形成今天一边圆、一边长的外形。NGC 4654目前仍在形成恒星,每年大约增加接近两个太阳质量的新星,说明它并没有因为气体被剥离就立即“熄火”。

三、为什么研究这种歪星系

星系的形状记录了它过去经历过什么。孤立环境里的旋涡星系通常比较对称,星系团里的成员却频繁受到热气体、潮汐和碰撞影响。研究这些异常结构,可以推断星系如何失去冷气体、何时停止形成新星,并最终从蓝色旋涡星系变成较“安静”的星系。

一张漂亮照片只是入口。真正的判断还要结合氢气分布、恒星速度、光谱和计算机模拟。哈勃主要看到可见光细节,气体尾巴的全貌往往还需要射电望远镜补充。

四、宇宙中的演化并不总靠正面碰撞

很多星系没有发生壮观撞击,却会被周围环境一点点改造。气体被吹走、旋臂被拉长、恒星形成逐渐变慢,这些温和但持续的作用,可能比一次碰撞更常见。NGC 4654的“一边倒”,正好把这种过程留在了画面里。

信息来源: NASA:Hubble Spies One-Sided Spiral。示意图用于解释机制,并非按真实比例绘制。