星系相食,指的是宇宙中,大型星系并吞小型星系的现象。与地球上韵生命一样,星系也可能会相互“吞食”,并随着时间不断进化。
科学家使用美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄首次发现了银河系内星系相食的照片证据。
科学家们最近使用哈勃太空望远镜的新先进巡天相机拍摄到了一张巨型吞噬星系的照片,该星系是饱受扰动的螺旋星系雅伯188,它十分贴切地被昵称为蝌蚪星系。这只宇宙级的蝌蚪位在北天的天龙座内,距离我们只有四亿二千万光年远。那张图片上的第二大物体是左下方的大块漩涡星云,它仿佛与蝌蚪星系内较大的星系有某种联系。
美国和澳大利亚科学家对此极其感兴趣,他们使哈勃太空望远镜和夏威夷基亚峰上的凯克望远镜来进行观测,同时发现了蝌蚪星系内从小星系朝着较大星系心脏部分流动的“羽毛”状物质,从而证实了火星系是靠吞噬许多小星系而形成的。
随后,中央研究院天文及天文物理研究所副研究员林仁良博士研究团队,也利用特大天线数组电波望远镜发现星系同类相食的证据;并且根据研究成果已完成两篇相关论文,发表于天文物理期刊上。
中研院指出,长久以来,天文学家一直主张一种名为西佛星系的螺旋星系,其超亮星系核是藉由核内超大质量黑洞吞食邻近大量物质所造成的。但是,天文学家并不了解究竟黑洞是如何吞食物质的。
中研院表示.天文及天文物理研究所副研究员林仁良博士所带的研究团队,利用美国国家科学基金会的特大天线数组电波望远镜,观测到了一项前所未见的星系罕见影像,也即是星系同类相食的现象。研究人员认为,这正是引发星系核内黑洞大量吞吃物质的关键因素。
林仁良副研究员研究团队发现,邻近星系的经过或造访,往往会使西佛星系受到扰动,造成更多物质进入黑洞的重力影响范围内。
中研院表示,过去利用可见光望远镜的研究,仅可以显示西佛星系稍微受到扰动而已。而现今林仁良博士的研究团队所使用的特大天线数组电波望远镜,却可以清晰地取得西佛星系的氢气影像。透过这组影像,研究人员发现西佛星系常因邻近星系的潮汐交互作用而受扰动,引起其位置或速度受到影响。
研究团队成员之一的郭政育表示,特大天线数组所观测到的星系气体,“十分清楚地显示西佛星系在‘吃’邻近的星系。这与可见光观测下的表现完全不同。”郭政育毕业于国立台湾大学物理系,正于美国维吉尼亚大学天文研究所攻读博士。
相较之下,使用特大天线数组( VLA)观测非活跃星系,所得到的类似影像,却能够显示该非活跃星系受到极少扰动。国立台湾大学物理研究所博士生汤雅雯表示:“经过比较西佛星系与非活跃星系的不同反应,可以清楚显示,近距离的星系造访与黑洞驱动的星系核活动有关。”
汤雅雯补充说:“这是到现在为止对于西佛星系会吞吃物质的最佳证据。以往也有其他理论主张,然而这些解释都无法明确指出西佛星系与非活跃星系的差异。”
研究领导者林仁良博士则表示,氢气影像是揭露星系间无法看见的重力交互作用力的有利工具,“这项研究是前所未有对西佛星系最佳、最广泛、最完整的一个氢气研究之研究成果,而且也是人类了解西佛星系的一大关键里程。”
林仁良博士及其研究团队(其中包括维吉尼亚大学博士生郭政育、中研院天文所贺曾朴主任及其指导学生汤雅雯)根据所得研究成果已完成两篇相关论文,发表在了天文物理期刊上。