天文學家看到年輕宇宙中星系團的巨大碰撞

一隊以荷蘭萊頓大學（Leiden University）加布里埃拉·迪根納羅（Gabriella Di Gennaro）博士候選人為首的國際研究小組，繪製了九個星系團巨大碰撞地圖。碰撞發生在七十億年前，我們可以觀察到是因為星系團裡面的粒子加速到高速。這是天文學家首次研究這種遙遠星系團的碰撞。

星系團是宇宙中最大的結構。它們可以由數千個星系組成，每個星系都有數十億顆恆星。當這些星系團合併時，它們之間的電子加速到接近光速。加速的粒子與星系團中的磁場接觸時會發出無線電波。

到目前為止，射電望遠鏡還不夠強大，無法接收來自遙遠碰撞星系團的無線電波。但是，得益於荷蘭-歐洲鏈接的低頻陣列（Low-Frequency Array，簡稱 LOFAR）射電電望遠鏡以及每個星系團八小時的訊號收集時間，研究人員首次能夠從遙遠的星系團中收集詳細數據。

研究負責人迪根納羅表示，從收集得到的數據顯示，來自遙遠碰撞星系團的無線電發射比預期的要強。根據流行的理論，星系團的無線電發射源於湍流運動加速的電子。碰撞引起的湍流和渦流足夠強大，甚至在年輕的宇宙中也能使粒子加速。

數據證明，遙遠星系團中的磁場強度與先前研究過附近星系團中的磁場強度差不多。意大利國家天文研究所波隆納天文台（Bologna Observatory）磁場專家詹凡科·布納奇（Gianfranco Brunetti）表示，情況出乎意料之外，我們不知道在一個還年輕的宇宙中，如何形成如此強大的磁場，希望將來對遙遠星團的觀測能夠提供更多的見解。

【圖：美國太空總署；文：節譯自荷蘭天文研究學院2020年11月2日新聞公佈】研究全文刊登在2020年11月2日出版的《自然-天文學》期刊