兩星系以時速200萬英里相撞 天文學家拍到宇宙煙火秀

六十多名來自英國、法國、西班牙與荷蘭的頂尖天文團隊，透過地球最強大的望遠鏡系統，首次觀測到距離地球約2.9 億光年的兩個星系，正處於「宇宙十字路口」，因為它們正以每小時200萬英里的速度互相碰撞。

研究人員使用頂級的威廉赫歇爾（William Herschel）望遠鏡（WHT）增強面速度探測器（WEAVE, With Enhanced Area Velocity Explorer）的分場光譜、荷蘭新型的低頻（144 MHz）陣列電波望遠鏡（LOFAR）進行觀測，並利用NASA 的韋伯太空望遠鏡的一些數據檔案確認這項結果。

他們觀察到了史蒂芬五重奏（SQ）星系團裏面的NGC 7318b 星系，在另一個星系NGC 7318a 強大的引力作用下，以每小時200 萬英里（約320 萬公里）的速度撞向 NGC 7318a 星系。兩個星系的碰撞所引發的巨大衝擊波，類似於噴射戰鬥機飛行時產生的音爆（當戰鬥機以超音速飛行時產生的衝擊波和聲響）。這說明NGC 7318b 星系的撞擊速度，比美國洛克希德公司製造SR-71黑鳥噴射戰鬥機的飛行速度（時速約4,023 公里）要快上 800 倍，比音速快上2588 倍。

史蒂芬五重奏星系團裏面主要是由五個鄰近星系群組成，分別是 NGC 7317、NGC 7318a、 NGC 7318b、NGC 7319 和 NGC7320。史蒂芬五重奏首次在1877年被觀察到，它因在1946年的聖誕電影《生活多美好》開頭扮演天使的形象聞名世界。

宇宙煙火如何形成

天文學家表示，兩個星系的相撞很可能是因為NGC 7318b 星系被其它星系的總質量吸引，才會落入NGC 7318a 星系群。根據人類現有的對宇宙的認識，考慮到它們互相對撞的速度與大小，碰撞時間可能會持續約一萬年。這些星系的光大約需要走2.85 億年才能到達地球，所以人們看到的這一切就像是2.85 億年前發生的。

這次高速碰撞對NGC 7318b造成了嚴重破壞，會使其原本的氫氣儲量大量丟失。隨著氫氣儲量下降，可能會讓NGC 7318b星系中新恆星的生成速度降低，因為這些恆星的燃料主要是氫原子。另外，這次相撞釋放的能量足以將電子從中性的氫原子撕裂出來。研究人員還觀測到，遭受衝擊區域顯示出與最高粉塵消光區域的反相關性（負相關）。如果有塵埃能夠在衝擊波（激波）中倖存下來，那麼該區域將會是一個有許多塵埃顆粒組成的最密集區域，因為那些處於低密度環境的物質，可能都被摧毀了。

他們認為，這一觀測結果可能有助於揭示像銀河系這樣的星系是如何經過長時間合併和碰撞形成的。

英國赫特福德郡大學（University of Hertfordshire）的首席研究員瑪麗娜阿爾諾多娃（Marina Arnaudova）博士對該校的新聞室表示：「史蒂芬五重奏自 1877 年發現以來，就代表銀河系的十字路口，因為那裏是過去星系之間互相碰撞而留下的複雜碎片場。」

她說：「如今NGC 7318b 星系重新喚醒了這個十字路口，因為這個星系以每小時超過320 萬公里的速度衝擊該區域，導致該區域產生類似噴射式戰鬥機的音爆一樣的強大衝擊波。」