阿貝爾1758星系團各次集團的風貌


阿貝爾星系團表(Abell catalogue)是一個全天的星團表,包含4,073個紅移z <= 0.2的星系團群。編號阿貝爾1758的星系團閃耀在黑暗宇宙中,同一視野中可見許多前景恆星和非這個星系團成員的其他螺旋星系。而編號A1758N是阿貝爾1758北星系團裡的龐大次集團,含有數百個成員星系;事實上,如右方哈勃太空望遠鏡影像所示,A1758N本身又由兩個更小的次星系團(sub-cluster)結構所組成,而且而且這兩個小集團還正處於彼此有重力互擾的合併過程中。

阿貝爾1758星系團最初在1958年時由美國天文學家佐治·奧格登·阿貝爾(George Ogden Abell)收錄在他的星系團星表(Abell catalog of rich clusters of galaxies)中,剛開始只記錄它是一個大質量單一天體。不過四十年後透過倫琴衛星(ROSAT)上的X射線望遠鏡觀測結果,天文學家才發現他其實並不是單一的星系團,而是由兩個次星系團組成的龐大集團系統。之後天文學家也陸續用其他各種波段的太空望遠鏡進行觀測,都確認這個現象。這兩個龐大的次星系團相距約二百四十萬光年,大約相當於銀河系到最近的大型星系—仙女座星系(M31)的距離。這兩個次星系團分別被標示為偏北的A1758N與偏南的A1758S,彼此間有重力牽絆,但沒有互相交互作用的訊號。

而在哈伯的這張A1758N影像中,可以看到它其實又是由兩個次集團組成,分別標示為偏東的A1758NE和偏西的A1758NW,這兩者內部都有擾動的現象,顯然是由更小的星系團碰撞並正經歷合併過程的結果。

研究顯示阿貝爾1758內有一個電波暈(radio halo)和兩個電波遺跡(radio relic)。在哈勃太空望遠鏡觀測裡,這些電波結構都不可見,但透過電波望遠鏡卻能看到星系團周圍的電波輻射形成了個形狀奇怪的暈狀結構,因此稱為「電波暈」。電波暈通常是瀰散電波輻射的來源,常見於星系團的中心區周圍。天文學家認為電波暈很可能是星系團互撞而使粒子被加速到高速至極高速狀態的結果,這也顯示有電波暈的星系團仍處在繼續形成和合併的階段。

像A1758N裡正在發生的互撞事件,是大霹靂之後,宇宙中最劇烈而活躍的天體事件。若能瞭解星系團合併過程,將有助於天文學家進一步瞭解宇宙中各種結構是如何成長演化的,也能藉此瞭解星系和星系團之間聚集的暗物質,並探索星系、星系團和暗物質這三者間是如何交互作用的,特別是在星系或星系團合併的時候。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

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