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天体碰撞之谜,增长你的见识

2021-10-27 16:09分类:宇宙之谜 阅读:

 

如今,天文学家还尚不知晓星系相撞的模拟实验是否跟实际上的天文观测相吻合。
 

  早在20世纪70年代,关国天文学家借助安装在智利的天文望远镜研究确认,当宇宙中发生并非如此罕见的宇宙悲剧—巨大星系相撞时,会导致这些相撞星系形状上的变化,还会破坏新恒星的诞生过程。关国天文学家荃于大量观测认为,跟中学现代天文学教科书中关于宇宙演化的概念恰恰相反,新诞生的一大批恒星比整个宇宙要年轻的多。但是,当初,很少有人相信这一点……

  1997年10月底,美国天文学家们借助修复后的“哈勃”太空望远镜拍摄了一张发生最大宇宙悲剧的照片—触角星云中的两个大星系相撞,发生这一宇宙悲剧的地方距离我们6300万光年远。“哈勃”在瞬间拍下这一星系掩击的宇宙悲剧的同时,又在这“一瞬”的宇宙尺度内拍下一千多个新诞生的恒星群。

  这些细微宇宙照片使天文学家们大为震惊,他们通过亲眼目睹这一星系大撞击的宇宙奇观才如梦方醒,原来,星系之间并非相互隔绝,也并非静止不动。恰恰相反,它们相互撞击,融为一体并贪婪地“吞噬”着它们的“近邻”。与此同时,爆发出强烈的闪光并突然冒出火光,改变着自己的形状。

  这一震惊科学界的新发现,从根本上改变了天文学家的传统思维和对宇宙演化的旧有观念,这有助于我们对真正宇宙史的理解和认识,从而解开了历代各民族和天文学家自古留下的关于宇宙奥秘困惑不解的谜团。

  我们人是从哪里来的?主宰自己的路又通向何方?我们生命的真谛是什么?一系列令人不可思议的种种疑团。位于触角星云中的两个火星系发生大撞击的惊心动魄的场而:摊击、融合、吞食、火光、变形……这就是宇宙演化的自然法则。发生这一宇宙悲剧现场距我们6300万光年之远。

  1994年7月的“彗木之吻”使天文学家们亲眼目睹了一场天体大撞击的宇宙奇观和悲剧般后果。然而,这不过是在太阳系尺度上的一次普通天休撞击现象。倘若两个对面飞驰而来的星系相撞或彼此“擦肩而过”,那便是天体力学上一个惊人庞大的宇宙过程,要从头至尾观测完这一过程需花费几亿年时间,即便儿十代天文学家的辛勤努力也恐难胜任这一天文观测。

  为了全面揭示和研究星系相撞会导致什么样的悲剧性后果。前不久,日木天文学家借助计算机和数学模拟系统,总共只用了几小时的时间就完成了通常需要儿亿年时间才能完成的一项星系碰撞模拟实验。

  在实验现场显示出两个相撞后相互作用的星系之间出现的遥远异地的宇宙奇观:在对撞的两个星系之间出现光桥、光尾、“纽带”状和圆盘状星系的扭曲变形等现象。但模拟计算并不能对相互作用星系的某些特性作出解释,比如:两个星系相掩时的颜色为什么往往跟单个星系的颜色截然不同?两个星系较高的X射线亮度与什么有关?归根结底的问题是:为什么在数学模拟实验时总是不出现环状星系?这一点早已引起天文学家的关注。

  须知,星系的外形和颜色首先取决于那些年轻、明亮和连成一大片的恒星。这些恒星诞生不久,它们分布在频繁诞生恒星的宇宙区域中。这就是说,要观测到两个星系碰撞时相互作用的结果,首先必须仔细洞察星际气体的未来状况。成为年轻恒星的“建筑材料”。

  在日木天文学建立的星系模型‘!,,除模拟星系中衰老恒星的普通恒星外,还有年轻恒星的星际气体云。这些天休和星际介质通常不是点状,它们都是具休尺寸,还能相互碰撞并吸引到一起,鼓终收缩,在其内部还会诞生年轻恒星。这些年轻恒星在几年的时间里仍放射着耀眼的光耀。当然,按照模拟实验的测定,这些恒星最终将发生超新星爆发。这些超新星爆发,将摆脱掉自己膨胀的星壳,并加大其混沌状态时的速度,进而向天文学家描绘出最近几年来星系中恒星和星际气体之间的这种相互作用的情景。

  这次数学模拟实验表明,在两个星系飞速接近时,这两个星系的气体云中的次星系并非像圆盘状星系中的次星系那样牵制着自己。这时,恒星就会在两个相互接近的星系之间形成“纽带”,或形成被强力展开的螺旋状分支物,气体云会形成环状结构,其半径小于恒星圆面的半径。邻近星系的影响会破坏气体云沿圆形轨邀匀速运动,‘白们往往相互碰撞从而强化了恒星的诞生过程。儿亿年后,星系掠过最近点后,星系间引力的相互作用促进了恒星的形成过程,从而使恒星形成的强烈度达到极点,其恒星形成的速度是孤立星系中恒星形成正常速度的十倍

  大批年轻的恒星山于两个星系的相互作用,明显变换着自己的颜色,它们的颜色变得更加蔚蓝,而其余恒星则是致密的相对论性天体—中子星和黑洞,它们成双结对地栖身于众多的普通恒星之中并伴它们同行,进而变成强x射线源,它们还能明显强化这一区域中星系的亮度。

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