天文学家测得时速达200万英里的巨大宇宙碰撞

斯蒂芬五重奏的哈勃图像 美国国家航空航天局、欧洲航天局和哈勃 SM4 ERO 小组

"斯蒂芬五重奏"在宇宙中就像车祸后散落在马路上的玻璃和金属。 这四个星系已经撞在了一起，它们的一些物质飞进了碎片场，正在慢慢地滑向一起，最终可能会合并成一个巨大的星系。

当然，"缓慢"是一个相对的词：这些星系以每小时数百万英里的速度在移动，但由于这是在宇宙尺度上发生的，它们仍需要几百万年才能合并。 在我们人类的渺小体验中，我们看到的基本上是整个事件的定格画面。

顺便提一句，你可能已经注意到了，虽然它被称为"五重奏"，但只有四个星系参与了碰撞。 这并不是一个错误--图片左上方的浅色星系实际上比其他星系团离地球更近 2 亿光年。 它只是撞上了这一场景，但在 19 世纪，斯蒂芬显然不可能知道这一点。

无论如何，一个功能强大的新仪器现在揭示了这次碰撞的更多细节。 此时此刻并不像暴风眼看起来那样平静--相反，其中一个星系仍在积极地撞击其他星系。

新收集的 WEAVE 数据叠加在 JWST 的斯蒂芬五重奏图像上。 六边形表示 WEAVE 观测到的空间区域。 彩色圆球表示因碰撞而被加热到不同强度的氢，绿色轮廓则是来自 LOFAR 的射电等值线。

这一发现是通过西班牙威廉-赫歇尔望远镜（William Herschel Telescope）新增的光谱仪WEAVE以及LOFAR、詹姆斯-韦伯（James Webb）和超大型阵列（Very Large Array）的数据共同完成的。 一个由 60 多名天文学家组成的国际小组测量了该系统是如何受到撞击的。

目前的罪魁祸首是 NGC 7318b，可以看到它是图像中心两个星系中的上部亮点。 这个星系正从后面冲向天体群，也就是说，从我们地球上的视角来看，它基本上是直接冲向我们的。

研究小组计算出，NGC 7318b正以超过320万公里/小时（200万英里/小时）的惊人速度前进，在邻近星系中产生了强大的冲击波。 这种冲击波似乎具有双重性质--穿过冷气体时速度快、冲击力强，穿过热气体区域时速度弱。 这就产生了不同类型的信号，可以被多个天文台捕捉到。

该研究的首席研究员玛丽娜-阿尔诺多娃博士（Dr. Marina Arnaudova）说："当冲击穿过冷气体袋时，它以高超音速飞行--几倍于斯蒂芬五重奏星系间介质中的音速--强大到足以撕裂原子中的电子，留下带电气体的发光痕迹，就像在 WEAVE 中看到的那样。微弱的冲击并没有造成严重破坏，而是压缩了高温气体，从而产生了射电波，被低频阵列（LOFAR）等射电望远镜接收到。"

研究小组希望这种工作能够帮助天文学家更好地了解星系的动态，了解它们是如何形成的，又是如何随时间演变的。 令人感兴趣的是，这是 WEAVE 进行的首次实验，因此它的寿命应该会很长。

这项研究发表在《 皇家天文学会月刊》杂志上。