星云大碰撞

●　鐘建業(yè)

在宇宙空間中與我們居住的太陽系類似的星系究竟有多少?恐怕誰也說不清！或許是出于引力的緣故，一些星系得以聚合在一起。天文學(xué)家往往把由諸多星系構(gòu)成的巨大組合體稱為星云。宇宙空間中星系雖多，但天體之間相互碰撞的幾率卻并不大。回首過去，只有很少的證據(jù)表明星云之間可能發(fā)生過碰撞。不久前，一位天文學(xué)專業(yè)的博士研究生梅蘭妮·約翰斯頓·利特，借助澳大利亞天文望遠鏡發(fā)現(xiàn)了顯示兩個星云發(fā)生過碰撞的“殘骸”，在天文學(xué)界產(chǎn)生了巨大的反響。

約翰斯頓·利特女士一直在對一組由500多個星系構(gòu)成的星云進行研究。該星云被稱為阿貝爾3667，離地球約有700萬光年之遙。從所獲得的彩色圖像上看，星系之間存在著熾熱的氣體。圖像上的黃色輪廓線顯示了射電電波的發(fā)射區(qū)域。顯然，該星云被兩條彼此相隔1200萬光年的射電電弧交叉環(huán)繞。從太空觀察，它們之間的距離大約是月球直徑的兩倍。

在阿貝爾3667星云中所看見的射電電弧非常罕見。起初發(fā)現(xiàn)的電弧被認為是死去和消亡的星系的鬼魅般的殘余物，并一度被稱為“遺產(chǎn)”。以前，有不少理論都曾預(yù)測說星云會以每秒若干千米的速度一起做自由落體運動，繼而發(fā)生相互碰撞并在彌漫在星系之間的稀薄的熾熱氣體中產(chǎn)生巨大的沖擊波。1999年，時任美國密蘇里哥倫比亞大學(xué)研究院的庫爾特·提格及其同事們演示了沖擊波可以在星云的周圍產(chǎn)生能發(fā)射巨大射電電弧的粒子。

天文學(xué)家據(jù)此對3667星云中的射電電弧進行了認真的分析研究，認定這些物體是天體重大變動過程的標(biāo)志物，是兩個星云相撞時由氣體沖擊波所產(chǎn)生的，而不是星系臨死前露出的可怖嘴臉。進一步推斷，阿貝爾3667就是一個大的星云和一個略小一點的星云相撞并融合的結(jié)果，這令天文學(xué)家感到十分欣慰。

約翰斯頓·利特女士說：“這次碰撞及其后果就像‘泰坦尼克游輪撞上了冰山。你后來看見的只是一個個漣漪和一片片殘骸，但這已足夠說明碰撞已經(jīng)發(fā)生了。”

它們也許能解釋天文學(xué)上的一個懸而末決的謎，即具有超高能量的宇宙射線的起源。這些射線最初在地球上被探測到的時候曾使天文學(xué)家和物理學(xué)家感到大為震驚。科學(xué)家們認定，在我們所在的這個星系中從沒有任何一個變動過程能夠產(chǎn)生出超高能量的宇宙射線。也許正是在星云進行融合的時候所產(chǎn)生的沖擊波增強了這種宇宙射線的能量。

射電電弧在宇宙中雖然占有很大的空間，但卻極其黯淡。阿貝爾3667星云中的射電電弧最初是通過悉尼大學(xué)的墨隆洛多光譜觀測望遠鏡捕獲到的。這種望遠鏡雖有很強的搜索能力，但其功率不夠，后來借助于澳大利亞天文望遠鏡的強大功率才拍攝到這些電弧的細節(jié)圖像。這種天文望遠鏡對黯淡物體非常敏感，并能夠?qū)⒃S多小圖像如拼馬賽克一樣拼在一起構(gòu)成一幅幅廣角圖像。澳大利亞天文望遠鏡拍攝的圖像是這些射電結(jié)構(gòu)物的第一張高分辨圖像，它顯示了射電發(fā)射體的纖維狀細絲，這在以前的這類圖像中從未見過，并且沒有任何人能夠?qū)Υ俗龀鼋忉尅?/p>