遠離合併星系中心的星遽增區

49太歲

 

　　日本國立綜合研究大學院大學（The Graduate University for Advanced Studies）研究生Hanae Inami等人利用美國航太總署（NASA）史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）發現1個因2個螺旋星系碰撞而引起的恆星大量形成區域。由於這個星遽增區域（starburst）位在遠離原星系核心以外的區域，通常是恆星誕生所需的氣體或塵埃比較匱乏的地方，但這個新發現顯示：在這種貧瘠之地，依然可讓恆星大量開花結果。

　　在史匹哲的紅外之眼下，這個恆星誕生區的亮度足以和整個宿主星系匹敵，事實上，它是至今鄰近宇宙內、已知所有在合併星系核心區域外的星遽增區域中最亮的，比之前已知的最亮冠軍「觸角星系（Antennae Galaxy）」中的類似區域還亮10倍以上，但在可見光波段中卻幾乎看不到這樣令人瞠目結舌的壯觀景象。

　　這個合併星系編號為II Zw 096，距離地球約5億光年，位在海豚座方向。星系合併過程已經讓其中一個星系原有的螺旋形狀瓦解，天文學家估計這樣的合併過程至少還要持續個幾億年左右。新發現的這個超級明亮的星遽增區寬約700光年，與II Zw 096整個星系寬達50,000～60,000光年的尺度相較之下雖然很小，但它所發出的紅外光卻佔整個星系的總紅外光的80%左右。根據史匹哲的資料，Inami等人估計這個區域每年將可誕生總質量約100倍太陽質量的新恆星。

　　然而與一般認知不同的是：在紅外光下，這個非常明亮的星遽增區的位置卻遠離合併星系中心，顯示在不同波段觀測下，天體能量輻射最強的區域差異很大。這意味著：目前在遙遠的早期宇宙中發現許多星系合併現象，由於只能透過某些特定的狹窄波段來觀測這些遙遠的星系，因此或許真實的星系合併狀況比目前觀測到的還複雜許多。

　　由於恆星之間的距離往往多達數兆公里（1光年約相當於9.6兆公里），遠大於恆星的直徑（約數百萬公里），因此當星系合併時，很少會有個別恆星互撞的狀況，即使在較為擁擠的星系中心區也是如此。但是巨大氣體塵埃雲的直徑往往可達數光年甚至數百光年，因此可能會相互碰撞合併，在密度較大之處便能觸發新恆星形成。這些年輕熾熱的恆星發出的光大都集中在紫外波段；但在II Zw 096的案例中，由於仍有大量濃密的氣體塵埃包覆在這個恆星誕生區外，會吸收新恆星的紫外光，然後再以能量較低、波長較長的紅外光將能量再度向外輻射出來，史匹哲才能觀察到如此明亮的星遽增區。這樣的時期可能並不能維持的很久，因為新恆星的強烈輻射和恆星風會將周圍的雲繭逐漸清空。因此Inami等人能恰好捕捉到這樣的景象，真是相當幸運。

　　我們的太陽系位在遠離銀河中心的邊陲地帶，但當銀河系與別的星系碰撞發生時，像II Zw 096或觸角星系中遠離星系中心的星遽增區，也可能發生在太陽系鄰近區域，究竟到時會如何？因此，像II Zw 096這樣的合併星系或許就可以讓天文學家瞭解約45億年之後，銀河系與仙女座星系碰撞時可能發生的狀況。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-1-25 08:52 編輯 》