哈勃太空望遠鏡發現一對正在衝向銀河系的矮星系

雙魚座A與B矮星系
美國太空望遠鏡科學研究所天文學家埃里克·特落戶(Erik Tollerud)等人利用哈勃太空望遠鏡觀測資料,發現有一對矮星系(dwarf galaxies)正從太空中的「荒漠區」往鄰近的「都會區」移動中。這些天文學家估計,它們大約沈寂數十億年之後,星系內的恆星誕生速度將會暴增,從而加入星遽增星系的行列。我們現在所見到的這對星系的狀況,或許是宇宙早期普遍存在的景象,所以或許能透過它們,進一步取得星系形成與演化的線索。

  這對晚熟的矮星系分別為雙魚座A星系與B星系(Pisces A and B),從它們誕生迄今,生命中的絕大部分時間都待在本地空洞結構(Local Void)裡,這是一個直徑約1.5億光年的大尺度結構,如其名般,空洞內僅有少數星系分佈其中。但是後來受到星系密集區的重力牽扯,這對孤單的星系對終於進入一個星系際氣體充盈的擁擠區域;在衝入這些豐富氣體的過程中,不斷有氣體落入雙魚A和B星系內,使得它們的恆星誕生速率開始加快。不過這些天文學家有另一個猜測是這對星系可能遭逢一個氣體絲狀結構(gaseous filament),會壓縮星系內的氣體,讓星系內的恆星誕生情形加劇。考量這對星系的位置後,特落戶等人認為雙魚A與B星系應該是位在一個鄰近的濃密氣體纖維狀結構的邊緣,而目前這對星系各自含有約一千萬顆恆星。

現行理論認為在數十億年前的宇宙早期,矮星系是大型星系的建造基石。由於雙魚A和B星系大多時間是處於空曠的太空荒漠區,讓它們恰好避開宇宙中破壞力最強的一段時期。特落戶表示:因為處在本地空洞結構內的關係,減緩了這對星系演化速度;之所以認為這對星系之前是位在空洞中,乃是因為它們的氫含量比類似的星系還高一些。在宇宙較早時期的星系,會含有較高的氫濃度;但是相較於同齡且化學組成豐富的,這些矮星系因為恆星形成活動不踴躍之故,使其似乎保留了更多的原始化學組成。此外,與鄰近宇宙中其他有恆星形成正常進行的典型星系相較之下,這些矮星系的結構也比較緊實一些。

與典型星系比較,矮星系小而暗,所以並不容易發現這些矮星系。特落戶等人是透過一個利用電波望遠鏡測量我們銀河系中的氫含量的特別巡天計畫發現雙魚座A與B這對矮星系。這項巡天計畫捕捉到數千個小而緻密的氫氣雲球,絕大部分雲球位在我們銀河系內,另外辨識出有三十至五十個可能是銀河系以外的其他星系。這些天文學家利用位在美國亞利桑那州的WIYN(University of Wisconsin–Madison, Indiana University, Yale University, and the National Optical Astronomy Observatories)望遠鏡以可見光波段研究其中最可能是星系的十五個雲球。根據觀測結果特落戶等人再選出兩個最可能是鄰近星系的雲球,另外透過哈勃太空望遠鏡的先進巡天相機來進一步研究這兩個天體,最後終於確定它們兩個,即雙魚座A與B都是矮星系。

【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】

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