【2024年09月09日訊】(記者陳俊村報導)天文學家相信,銀河系將在40億年後與鄰近的仙女座星系(M31)發生碰撞。但最近的研究顯示,銀河系與仙女座星系可能已經開始碰觸,至少已經開始發生相互作用。
星系四周由氣體和塵埃構成的暈圈稱為環繞星際物質(circumgalactic medium, CGM),它們約占星系質量(不含暗物質)的70%。
在過去,CGM一直是個謎團。天文學家只能經由測量被氣體吸收的背景物體(例如類星體)發出的光來觀察CGM。
但現在,在一項由美國與澳洲學術機構所共同進行的研究中,研究人員使用新的深度成像技術觀察了2.7億光年外的一個星系的CGM,該技術能探測到距離星系10萬光年遠的太空中發光的氣體雲。
這個被稱為IRAS 08339+6517的螺旋星系有大量恆星誕生。該星系的星光(我們通常將其視為星系盤)距離其中心僅7,800光年,可見這些氣體雲有多麼龐大。
這項研究的報告撰寫人、澳洲斯威本科技大學(Swinburne University of Technology)的天體物理學家暨美國奧克拉荷馬大學(University of Oklahoma)助理教授尼爾森(Nikole M. Nielsen)表示,他們似乎在這個星系的星際物質(interstellar medium, ISM)和CGM之間發現了相當清晰的邊界。
這意味著星系可以延伸到比人們想像更遠的地方,所以會比人們想像的更大。
如果是這樣的話,天文學家預期的銀河系與仙女座星系相撞,可能已經開始,至少這兩個星系的CGM已經開始相交。
尼爾森說:「我們銀河系和仙女座星系的CGM很有可能已經重疊和發生交互作用。」
研究人員說,對於與天文學和星系演化有關的重大問題而言,例如「星系如何演化」「它們如何獲得氣體」「它們如何處置這些氣體」「氣體會到哪裡去」這些問題,這項研究能提供一些線索,因為CGM在氣體的循環中扮演了重大的角色。
尼爾森說,藉由了解不同類型的星系(正在形成恆星的星系、不再形成恆星的星系與正在這兩者之間過渡的星系)四周的CGM,天文學家可以觀察到這些氣體的差異,這可能會導致星系本身內部的差異,而這個氣體儲存量的變化實際上可能會造成星系本身的變化。
參與這項研究的還包括澳洲天文機構ASTRO 3D。該機構的科學家使用位於美國夏威夷的凱克天文台(W. M. Keck Observatory)觀測了IRAS 08339+6517的CGM。這樣的觀測需要很暗的夜空,所以只有該天文台符合這樣的條件。
ASTRO 3D的主管瑞安-韋伯(Emma Ryan-Weber)說:「這是我們第一次能拍到星系四周的這種暈圈。」
上述研究成果於9月6日發表在《自然-天文學》(Nature Astronomy)期刊上。
大紀元此前報導,在由澳洲國立大學(Australian National University)與多個國家的研究機構所共同進行的一項研究中,研究人員推斷,銀河系將於大約40億年後與仙女座星系對撞。