星系碰撞,恒星觉醒:哈勃惊人的启示

美国宇航局的哈勃太空望远镜观测了12个相互作用的星系,揭示了富含气体、尘埃和恒星的长长的潮汐尾,在这些星系中发现了425个新生恒星团。这些星团,每个都包含多达100万颗蓝色的新生恒星,是星系碰撞的结果,这些碰撞触发了恒星的形成,而不是毁灭。来源:NASA, ESA, STScI, Jayanne English(马尼托巴大学)

当星系在夜间碰撞时,它们会产生新一代的恒星,否则这些恒星可能永远不会诞生。星系之间的这种近距离接触会产生引力最后的拔河,气体和尘埃被拖出,形成巨大的飘带。哈勃太空望远镜的视野非常敏锐,它可以看到沿着这些潮尾排列的新生恒星群。它们是气体引力结形成的最后崩溃创建一个每个星团大约有100万颗新生恒星。这些“珍珠链”的特征可能在星系碰撞更频繁的早期宇宙中更常见。

在这张哈勃太空望远镜拍摄的照片中,星系AM 1054-325在邻近星系的引力作用下,从正常的煎饼状螺旋形状扭曲成s形。这样做的结果是,新生的星团沿着一条绵延数千光年的潮汐尾巴形成,就像一串珍珠。当气体团在引力作用下坍缩,每个星团产生大约100万颗新生恒星时,它们就形成了。来源:NASA, ESA, STScI, Jayanne English(马尼托巴大学)

与你所想的相反,星系碰撞并不会摧毁恒星。事实上,这种混乱的动力学引发了新一代的恒星,可能伴随着行星。

现在,美国宇航局的哈勃太空望远镜已经锁定了12个相互作用的星系,这些星系有由气体、尘埃和大量恒星组成的长而像蝌蚪一样的潮汐尾巴。哈勃精密的清晰度和对紫外线的敏感度已经在这些尾巴上发现了425个新生恒星团,看起来就像一串串的节日彩灯。每个星团包含多达100万颗新生的蓝色恒星。

揭示新的星团

几十年前人们就已经知道潮尾中的星团。当星系相互作用时,引力潮汐力会拉出长长的气体和尘埃飘带。两个常见的例子是触角星系和老鼠星系,它们有长而窄的手指状突起。

一组天文学家结合了新的观测结果和档案数据,得出了潮尾星团的年龄和质量。他们发现这些星团非常年轻,只有1000万年的历史。它们似乎以同样的速度沿着绵延数千光年的尾巴形成。

潮汐尾星团的未来

“在尾巴上看到许多年轻的物体是一个惊喜。它告诉我们很多关于集群形成效率的信息,”弗吉尼亚州阿什兰市伦道夫-梅肯学院的首席作者迈克尔·罗德里克说。“有了潮汐尾,你就会形成新一代的恒星,否则这些恒星可能就不存在了。”

这些彗尾看起来像是在把星系的旋臂伸向太空。在一对相互作用的星系之间的引力拉锯战中,手臂的外部部分像太妃糖一样被拉扯。

在合并之前,这些星系富含由氢分子组成的尘埃云,它们可能一直处于惰性状态。但在相遇过程中,云层相互挤压和碰撞。这将氢压缩到一定程度,从而引发了恒星诞生的风暴。

这些被拉长的星团的命运还不确定。它们可能会在引力作用下保持完整,并演变成球状星团——就像那些在我们银河系平面外运行的星团一样。或者它们可能会分散,在宿主星系周围形成一个恒星光环,或者被抛弃,成为徘徊的星系间恒星。

这种珍珠状恒星的形成可能在早期宇宙中更常见,因为那时星系之间的碰撞更频繁。哈勃观测到的这些附近星系是很久以前发生的事情的代表,因此是研究遥远过去的实验室。

参考:《潮汐碎片中的星团》作者:Michael Rodruck, Jane Charlton, Sanchayeeta Borthakur, Aparna Chitre, Patrick R Durrell, Debra Elmegreen, Jayanne English, Sarah C Gallagher, Caryl Gronwall, Karen Knierman, Iraklis Konstantopoulos, yu星Li, Moupiya Maji, Brendan Mullan, Gelys Trancho和William Vacca, 2024年9月29日,《皇家天文学会月报》。DOI: 10.1093 / mnras / stad2886

哈勃太空望远镜是美国宇航局和欧洲航天局之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心管理着这台望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃和韦伯的科学操作。STScI是由位于华盛顿特区的美国大学天文学研究协会为美国宇航局运营的

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