
目前的星系是之前上一代星系經過成千上萬次碰撞和合并的結果 。大星系間的碰撞能夠解釋質量的集中 。與此同時 , 大星系吞噬小星系能夠解釋星光的彌散 。
美國猶他大學的天文學家利用太空中的引力透鏡效應 , 發現最大星系中心的密度正在增加,見證了擁有千億顆恒星的星系之間的不斷碰撞和融合 。
這項新發現的第一作者、天文學家亞當·博爾頓(Adam Bolton)說:“我們發現在最近的60億年間,組成大質量橢圓星系的物質傾向于向星系的中心聚集 。這是大星系間相互碰撞形成更大星系的證據 。”
博爾頓補充說:“最新的一些研究表明,大質量星系主要是通過吞噬許多較小的星系來成長 。我們的研究則說明,大星系間的碰撞和通過吞噬較小星系對于星系的成長一樣重要 ?!边@項新的發現發表在了最新一期的《天體物理學雜志》上 。
天文學家利用望遠鏡觀測和分析了79個“引力透鏡”,它們是居于地球和遙遠星系之間的一些星系 。作為透鏡的星系產生的引力 , 彎曲了來自更遠距離的星系光線,從而產生了環狀或部分環狀的影像包圍在透鏡星系的周圍 。
光環的大小用來確定透鏡星系的質量,恒星速度的大小用來計算透鏡星系中質量的分布 。
大質量橢圓星系的大餐和零食
這項研究的對象是質量最大的一類星系,稱為大質量橢圓星系 。這樣的每一個星系都包含有1000億顆恒星 。加上看不見的暗物質的話,則總共包含有萬億顆太陽質量的物質 。
博爾頓說:“這些星系是之前上一代星系經過成千上萬次碰撞和合并的結果 ?!?br /> 盡管最近來自其他人的研究表明 , 大質量橢圓星系是通過吞噬較小星系生長的 。然而博爾頓之前的計算機模擬顯示,大星系間的碰撞是導致大質量橢圓星系中心密度增大的唯一方式 。
當較小的星系和大星系合并的時候,模式與此不同 。較小星系會被較大星系的潮汐力撕裂 。較小星系中的恒星仍舊靠近合并后星系的外圍 , 而不會居于中心 。
博爾頓說:“如果兩個勢均力敵的星系發生碰撞,那么它們相互之間都會到達對方的中心,因此中心就會聚集較多的物質 。”
最近其他人的研究表明,隨著時間的推移星系中的恒星更加分散,支持大質量星系吞噬小星系的觀點 。
博爾頓說:“我們的發現是 , 隨著時間的推移星系中的質量更加集中,即使星系中的星光更加彌散 ?!?br /> 他相信大星系間的碰撞能夠解釋質量的集中 。與此同時,大星系吞噬小星系能夠解釋星光的彌散 。
博爾頓說:“這兩種機制對于解釋星系演化的整幅圖景都非常重要 。星系中的星光擴散的模式不能用大星系間的碰撞來解釋,因此我們真正需要這兩種類型的碰撞模式來解釋觀測事實 ?!?br /> 新的研究還表明,大星系間的碰撞是一種“干碰撞”(dry collisions),也就是說發生碰撞的星系缺乏星云氣體 , 這是因為這些星系中的大多氣體都已經凝聚形成了恒星 。并且星系間的碰撞通常是“偏離質心”的,而不是對心正碰 。
【星系間吞噬與合并是星系成長的方式】
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