星云大碰撞

●　鐘建業(yè)

在宇宙空間中與我們居住的太陽系類似的星系究竟有多少?恐怕誰也說不清！或許是出于引力的緣故，一些星系得以聚合在一起。天文學(xué)家往往把由諸多星系構(gòu)成的巨大組合體稱為星云。宇宙空間中星系雖多，但天體之間相互碰撞的幾率卻并不大?；厥走^去，只有很少的證據(jù)表明星云之間可能發(fā)生過碰撞。不久前，一位天文學(xué)專業(yè)的博士研究生梅蘭妮·約翰斯頓·利特，借助澳大利亞天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了顯示兩個(gè)星云發(fā)生過碰撞的“殘骸”，在天文學(xué)界產(chǎn)生了巨大的反響。

約翰斯頓·利特女士一直在對一組由500多個(gè)星系構(gòu)成的星云進(jìn)行研究。該星云被稱為阿貝爾3667，離地球約有700萬光年之遙。從所獲得的彩色圖像上看，星系之間存在著熾熱的氣體。圖像上的黃色輪廓線顯示了射電電波的發(fā)射區(qū)域。顯然，該星云被兩條彼此相隔1200萬光年的射電電弧交叉環(huán)繞。從太空觀察，它們之間的距離大約是月球直徑的兩倍。

在阿貝爾3667星云中所看見的射電電弧非常罕見。起初發(fā)現(xiàn)的電弧被認(rèn)為是死去和消亡的星系的鬼魅般的殘余物，并一度被稱為“遺產(chǎn)”。以前，有不少理論都曾預(yù)測說星云會(huì)以每秒若干千米的速度一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，繼而發(fā)生相互碰撞并在彌漫在星系之間的稀薄的熾熱氣體中產(chǎn)生巨大的沖擊波。1999年，時(shí)任美國密蘇里哥倫比亞大學(xué)研究院的庫爾特·提格及其同事們演示了沖擊波可以在星云的周圍產(chǎn)生能發(fā)射巨大射電電弧的粒子。

天文學(xué)家據(jù)此對3667星云中的射電電弧進(jìn)行了認(rèn)真的分析研究，認(rèn)定這些物體是天體重大變動(dòng)過程的標(biāo)志物，是兩個(gè)星云相撞時(shí)由氣體沖擊波所產(chǎn)生的，而不是星系臨死前露出的可怖嘴臉。進(jìn)一步推斷，阿貝爾3667就是一個(gè)大的星云和一個(gè)略小一點(diǎn)的星云相撞并融合的結(jié)果，這令天文學(xué)家感到十分欣慰。

約翰斯頓·利特女士說：“這次碰撞及其后果就像‘泰坦尼克游輪撞上了冰山。你后來看見的只是一個(gè)個(gè)漣漪和一片片殘骸，但這已足夠說明碰撞已經(jīng)發(fā)生了?！?/p>

它們也許能解釋天文學(xué)上的一個(gè)懸而末決的謎，即具有超高能量的宇宙射線的起源。這些射線最初在地球上被探測到的時(shí)候曾使天文學(xué)家和物理學(xué)家感到大為震驚?？茖W(xué)家們認(rèn)定，在我們所在的這個(gè)星系中從沒有任何一個(gè)變動(dòng)過程能夠產(chǎn)生出超高能量的宇宙射線。也許正是在星云進(jìn)行融合的時(shí)候所產(chǎn)生的沖擊波增強(qiáng)了這種宇宙射線的能量。

射電電弧在宇宙中雖然占有很大的空間，但卻極其黯淡。阿貝爾3667星云中的射電電弧最初是通過悉尼大學(xué)的墨隆洛多光譜觀測望遠(yuǎn)鏡捕獲到的。這種望遠(yuǎn)鏡雖有很強(qiáng)的搜索能力，但其功率不夠，后來借助于澳大利亞天文望遠(yuǎn)鏡的強(qiáng)大功率才拍攝到這些電弧的細(xì)節(jié)圖像。這種天文望遠(yuǎn)鏡對黯淡物體非常敏感，并能夠?qū)⒃S多小圖像如拼馬賽克一樣拼在一起構(gòu)成一幅幅廣角圖像。澳大利亞天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像是這些射電結(jié)構(gòu)物的第一張高分辨圖像，它顯示了射電發(fā)射體的纖維狀細(xì)絲，這在以前的這類圖像中從未見過，并且沒有任何人能夠?qū)Υ俗龀鼋忉尅?/p>