两个星系合并将磁场扭曲

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夜空中最亮的星系之一半人马座A以它独特的S形状闻名。 这种形状是大约一亿年前一个螺旋形星系和另外一个椭圆形星系发生碰撞的结果。

夜空中最亮的星系之一半人马座A以它独特的S形状闻名。 这种形状是大约一亿年前一个螺旋形星系和另外一个椭圆形星系发生碰撞的结果。

现在,天文学家首次使用红外光绘制出穿过半人马座A不可见的磁场。 结果显示,两个原始星系合并如何建立一个新的变形和扭曲了的星系,不仅合并了两个星系的磁场,而且放大它们的作用力。由美国航天局用747货机改装的平流层红外线天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,简称 SOFIA)做的新观测,为星系合并在它的超强磁场作用下如何塑造早期宇宙提供新见解。

美国史丹福大学的卡夫利粒子天体物理学与宇宙学研究所(Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology)研究科学家恩里克·洛佩兹-罗德里格斯(Enrique Lopez-Rodriguez)博士指出,磁场是塑造早期宇宙的关键,但它们并没有像我们今天了解的力量那样开始。 随着时间过去,它们变得越来越强大,而星系合并似乎是加强的机制之一。

按星际标准来说,相距一千三百万光年,半人马座A是研究星系合并的理想目标。 对跨越一千六百光年的大规模磁场新发现,它们与原始旋涡星系的残余尘埃带平行运行。随着星系碰撞触发恒星形成的爆发,并改变了原始的旋涡星系,这些效应与重力共同作用,扭曲了强度较小的磁场,并放大它们扭曲的情况。 早期宇宙中类似的合并过程可能已经将相对较弱的原始磁场,转变为今天观测到的强大磁力,这些磁力影响星系和恒星的产生方式。

使用平流层红外线天文台的科学家先前发现,磁场与旋涡星系的结构紧密对齐,并且可能由于与相邻星系的相互作用而受到破坏。 但是研究人员不确定在星系核心的黑洞,在星系合并后磁场会发生什么变化。洛佩兹-罗德里格斯说:「中心黑洞周围的磁场非常复杂,但是我们知道这些黑洞会影响流入其它星系中,活跃黑洞的物质。 我们计划花费更多时间将分析重点放在中心黑洞周围的磁场上。 」

这种磁场的分析将增加美国航天局詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜即将发射升空进行观测。 该观测将研究星系核心深处发生的事情,包括黑洞的活动。 科学家早前发现,磁场可以帮助物质进入活跃黑洞,因此了解半人马座A是否正在发生这种现象,同时还详细了解从黑洞中掉落物质的情况,使到科学家对此有更全面的了解。

【图、文:节译自美国国家航空航天局2021年4月8日新闻公布】研究全文刊登在2021年4月1日出版的《自然-天文学》期刊

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