兩個星系合併將磁場扭曲

夜空中最亮的星系之一半人馬座A以它獨特的S形狀聞名。這種形狀是大約一億年前一個螺旋形星系和另外一個橢圓形星系發生碰撞的結果。

現在，天文學家首次使用紅外光繪製出穿過半人馬座A不可見的磁場。結果顯示，兩個原始星系合併如何建立一個新的變形和扭曲了的星系，不僅合併了兩個星系的磁場，而且放大它們的作用力。

由美國太空總署用747貨機改裝的平流層紅外線天文台（Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，簡稱 SOFIA）做的新觀測，為星系合併在它的超強磁場作用下如何塑造早期宇宙提供新見解。

美國史丹福大學的卡夫利粒子天體物理學與宇宙學研究所（Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology）研究科學家恩里克·洛佩茲-羅德里格斯（Enrique Lopez-Rodriguez）博士指出，磁場是塑造早期宇宙的關鍵，但它們並沒有像我們今天了解的力量那樣開始。隨著時間過去，它們變得越來越強大，而星系合併似乎是加強的機制之一。

按星際標準來說，相距一千三百萬光年，半人馬座A是研究星系合併的理想目標。對跨越一千六百光年的大規模磁場新發現，它們與原始旋渦星系的殘餘塵埃帶平行運行。

隨著星系碰撞觸發恆星形成的爆發，並改變了原始的旋渦星系，這些效應與重力共同作用，扭曲了強度較小的磁場，並放大它們扭曲的情況。早期宇宙中類似的合併過程可能已經將相對較弱的原始磁場，轉變為今天觀測到的強大磁力，這些磁力影響星系和恆星的產生方式。

使用平流層紅外線天文台的科學家先前發現，磁場與旋渦星系的結構緊密對齊，並且可能由於與相鄰星系的相互作用而受到破壞。但是研究人員不確定在星系核心的黑洞，在星系合併後磁場會發生什麼變化。

洛佩茲-羅德里格斯說：「中心黑洞周圍的磁場非常複雜，但是我們知道這些黑洞會影響流入其它星系中，活躍黑洞的物質。我們計劃花費更多時間將分析重點放在中心黑洞周圍的磁場上。」

這種磁場的分析將增加美國太空總署詹姆斯·韋伯（James Webb）太空望遠鏡即將發射升空進行觀測。該觀測將研究星系核心深處發生的事情，包括黑洞的活動。科學家早前發現，磁場可以幫助物質進入活躍黑洞，因此了解半人馬座A是否正在發生這種現象，同時還詳細了解從黑洞中掉落物質的情況，使到科學家對此有更全面的了解。

【圖、文：節譯自美國太空總署2021年4月8日新聞公佈】研究全文刊登在2021年4月1日出版的《自然-天文學》期刊