天文學家發現巨大的超級螺旋星系

美國太空總署河外星系資料庫中三個超級螺旋星系
美國加州理工學院天文物理學家帕特里克·奧格爾(Patrick Ogle)等人在宇宙荒野發現一種新型的星系野獸,其規模與亮度睨視宇宙所有的星系,因此Ogle等人暱稱其為「超級螺旋星系(super spirals)」。

超級螺旋星系因為外觀與一般典型螺旋星系類似,因此一直沒有被單獨提出討論研究過。天文學家利用美國太空總署的河外星系資料庫進行研究,結果發現這些原本以為是鄰近銀河系的螺旋星系們,其實都是離我們非常遠、非常龐大的螺旋星系。由於已知的超級螺旋星系數量非常稀少,雖然揭發了它們的存在,但它們由何而來仍是個謎。

超級螺旋星系的亮度比我們的銀河系還亮八至十四倍,質量則為銀河系的十倍左右,滿佈恆星的銀盤直徑是銀河系的二至四倍,其中最大的超級螺旋星系的銀盤直徑可達四十四萬光年,比我們銀河系的十萬光年大了4.4倍。超級螺旋星系也會發出大量紫外和紅外輻射,這通常代表著星系內的新恆星誕生率極高,估計是銀河系的三十倍左右。

根據現行天文物理理論,螺旋星系受限於它們的大小和造星能力,應該無法達到上述這些「功績」。螺旋星系是經由重力捕捉來自星系際空間中間的新鮮低溫氣體以成長茁壯,它們的質量會因氣體衝入星系得太快而達到上限,這是因為這些一頭衝入星系的氣體會被加熱,導致無法收縮聚集而形成新恆星,即天文學家所謂的「抑制過程(quenching process)」。然而,超級螺旋星系顯然沒發生這樣的抑制過程,所以才會長成龐然大物。

奧格爾等人找出的最亮星系中的53個螺旋星系,其中有四個或許能給出超級螺旋星系來源的重要線索。這四個超級螺旋星系含有兩個星系核,與典型星系只有一個星系核的狀況不同。雙核心的存在,顯然是兩個星系合併在一起的結果。理論上來說,兩個螺旋星系合併後應該是會形成一個橢圓星系;可是,奧格爾等人推測若螺旋星系合併發生時,牽涉到的是兩個富含氣體的螺旋星系,最後當一切歸於平靜時,這滿當的氣體會安頓至一個新形成的、比原來螺旋星系還大的星系盤,然後很快的就形成了我們現今所見的超級螺旋星系。也因此,超級螺旋星系的發現,顯示了我們對那些質量最大的星系如何形成和演化的觀點,必須要徹底改變才行。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

發表回覆