惊叹的「水母星系」 拖着几十万光年丝带
ESO 137-001星系,有着极长的云气带,长度超过26万光年。(图/NASA)
编号ESO 137-001的 螺旋星系,在2005年发现时还默默无闻,不过它最近突然爆红,原来在X光谱下,天文学家发现ESO 137-001星系有着极长的云气,与盘状的星系本体相连,如同宇宙中的巨大水母,目前我们对于它的形成原因还不甚清楚,因此美国太空总署NASA已下定决心,将「水母星系」列为未来的重点研对象,预计后年(2021年)发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope )将会仔细观察它,因为它非常特别,挑战了现在的星系运作理论。
ESO 137-001星系位于矩尺座星系团(Abell 3627)当中,它是一个螺旋星系,构造与我们的银河系大致相同,它于2005年首次发现,离地球大约有2.2亿光年。
如果以可见光观察它,可以清楚的辨认它的形状,有着典形螺旋星系的外貌,可能不会立即引起注意力。然而NASA结合了哈伯太空望远镜(Hubble Space Telescope)的可见光图像,加上钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)的X射线影像,就发现它的真容,原来它拖着着极长的云气,长达26万光年,比星系本体要长很多,这个奇怪的特征也为它赢得「水母星系」的绰号。
哈伯望远镜的可见光观测ESO 137-001星系,是看不到云气的。(图/NASA)
科学家发现,这些银河系热气体其实正远离星系,以每小时超过600万公里的速度,朝向矩尺座星系团的引力中心集中,也就是水母星系的气体物质正在被剥离中。这个况在星系演化的过程中并不罕见,尤其在星系团内发生,星系之间的热气体在通过彼此时,会因为引力而吸走气体和尘埃,然而恒星形成需要气体,如果被剥离的气体太多,就会缩短星系的寿命。
然而这是标准理论,水母星系ESO 137-001不符合理论预估,它如此迷人原因也正在此。尽管它的尾气被拉长,但是它仍然欣欣向荣,有恒星在形成。航太总署指出,气体被剥离的过程应该加热气体,气体一热就会膨涨,膨涨导致稀薄,从而阻碍产生新的恒星,但事实证明并非如此。
亚利桑那大学联合研究员史黛西艾伯特(Stacey Alberts)表示:「我们认为遇到气体剥离的星系,就不容易形成恒星的分子云,但是水母星系却不是这样,这意味着要嘛我们理论错了,要嘛这种气体被剥离并加热后,之后又会遇到冷却的机会,以便凝结并形成恒星。」
现行的仪器能分析水母星系的红外光、氢、硫和氧分子的光谱,但是更复杂,烟灰色的分子就比较困难了,因此NASA期望新一代的韦伯太空望远镜能够早日上太空,巨大的韦伯望远镜可以提供50倍的红外观测与20倍的可见光光谱细节。
然而,韦伯望远镜还在地面测试中,预计2021年中期才会发射,这个巨大的太空望远钟会安装在比月球轨道外的第2拉格朗日点,彻底杜绝地球造成的观测影响。这个计划是美国航太总署,欧洲航太署,和加拿大航太局共同努力的结果。期望这个窥天之眼在未来能够顺利运作。