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戒指星系隐藏30亿年前秘密:或是另一个宇宙(图) (转)  

2012-06-15 01:12:29|  分类: 天文学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                            戒指星系隐藏30亿年前秘密:或是另一个宇宙

         据国外媒体9月11日报道,鉴于数个世纪前,天文望远镜的发明,使得天文学家有个新的工具来研究天象。期间,德国的著名哲学家康德则在1755年提出了一种对宇宙的思考,在其发表的《自然通史与天体论》一书中提出了在无限的宇宙中存在着无数的世界,其即是宇宙岛假说。我们现在知道,所谓的宇宙岛,可以理解成宇宙中无数的星系,宇宙就像海洋,星系就如同一个个岛屿。图中所呈现的是一个奇特的星系,明亮的黄色球形对称形状,其中夹杂着蓝色的恒星亮点,形成一个环形包围结构,就像一个戒指状的外形。  这就是著名的“哈氏天体”,其由上个世纪50年代被天文学家亚特霍格(Art Hoag)偶然发现,所以其也被称为“霍格天体”。该天体在外形上看,呈现出不规则形,即具有非典型的星系外观特征,看上去有点儿像土星的外围环结构。其形成的原因,天文学家对此也众说纷纭,完全不同于任何一种我们已知的星系,所以,也有研究人员称其可能是另一个宇宙。
  位于加利福尼亚州帕萨迪纳卡内基天文台的天文学家朗索瓦施韦策(Fran?ois Schweizer)认为:对这个奇怪的星系,目前还没有理论能解释其到底是如何形成的。从上个世纪50年代被发现开始,到现在已经有60年的时间了,天文学家对这个异常天体进行了不同观测阶段的研究,推测其可能是由于内部的引力分布所产生的环形结构,而最近的观测表明,天文学家重点研究其核心位置以及外围的环结构构成,但是在具体细节上还确实令人费解。
  我们的宇宙,就像像是一个星系的游乐园,充满了各种各样形状的星系,其中大多数都是具有较为普通的外形,比如有呈现球形的外观,椭圆形,还有扁平状的类似光盘状,像银河系这样带有棒状星系特点的螺旋星系,或者螺旋的方式可以是多种多样的,更能体现自然界里的事物具有艺术优雅的特性。但是,哈氏天体却显得如此与众不同,超级怪异,当时天文学家亚特霍格发现它的时候,甚至不相信这是一个星系。
  相反地,当时他更认为是发现了一个垂死的恒星,一种被称为是行星状星云的天体,而外围则是由星际气体组成。但是,他自己却也不满意这个解释,并指出,该星系外围的环结构并没有出现具有炙热气体的波长特征。他进一步推测,星系外围神奇的环结构可能是一个光学幻觉,这种现象就是我们所熟知的引力透镜效应,其大概的原理是,当一个背景星系所发出的光线遇到一个强引力场,而发生的光线被引力场弯曲扭曲的现象。我们从前景星系的图像中,看出光线被扭曲到何种程度,如果扭曲程度越大,则说明前景星系的引力就越强,这样就可以解释前景星系中的引力场情况。然而,这样的解释对哈式天体而言,却显得非常地失败。
  在1974年,对哈氏天体的核心观测数据表明,其质量确实太少,这个情况就意味着,其并不具有超强的引力场,这就使得引力透镜的假说显得有些无力,因为如果没有强大的引力,就不可能将背景星系发出的光线扭曲成一个超级环,而出现这样一个超级大的星系环结构,就需要强大引力场支持。
  接着,在1987年,卡内基天文台的天文学家朗索瓦施韦策领导的一个研究小组曾建议,哈氏天体的形成原理是由两个星系碰撞而形成的。具体的过程中,当一个质量较小的星系经过一个大质量的椭圆形星系,两者发生了碰撞,较大的椭圆形星系被质量较小的星系从某一个角度上切入碰撞,两个星系的核心质量部分构成了我们现在所见到的核心结构,而较小的星系中用于形成恒星的气体和材料就被大质量的椭圆形星系所吸收,最后形成了飘着星系之外的环结构。
  验证这个假说的方法其实也很简单,我们可以寻找在哈氏天体周围的星系碎片,如果确实是发生于两个星系的碰撞,那就应该留下位于星系外围微弱的星系碎片,碎片则是由星系碰撞而四分五裂所产生的。到目前为止,最具特征的观测是用俄罗斯6米直径的大望远镜进行观测,该项研究是由以色列特拉维夫大学的天文学家伊多芬克尔曼(Ido Finkelman)所领导,相关的研究发表在皇家天文学会的每月通告上。
  星系碰撞假说也搭存在着证据不充分的问题,哈氏天体的形成时间可追溯到30亿年之前,经过如此漫长的时间,即使存在着碰撞留下的碎片,也将被抹去。目前,作为一个替代的解释方案,天文学家推测哈氏天体的核心部位在早期未形成环结构时,曾通过自身的引力大量地吸积周围宇宙空间的星际气体,而多余的气体就在星系周围形成了环结构。
  对此,天文学家朗索瓦施韦策认为,这个观点比较合理,但是,现在也没有证据能证明哈氏天体不是由星系碰撞而产生的。而在30亿年前的宇宙,到底发生了什么事件,使得宇宙中形成了如此怪异的星系,仍然不得而知。我们目前所作出的一些推测,仅仅只是各种假说,也可能全都不正确。尽管在天文学家眼中,哈氏天体是一个非常难啃的骨头,且又具有令人惊讶的特征,任何国际天文研究小组关于哈氏天体的研究报告都将引起广泛的关注。由于研究对象的独一无二性,因此,对哈氏天体的研究,证明其“身世之谜”依然是一个很有价值的研究。

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