一个星系以 200 万英里/小时（320 万公里/小时）的惊人速度在太空中疾驰，引发了一次大规模碰撞，地球上最先进的望远镜之一以前所未有的细节捕捉到了这一碰撞。WEAVE望远镜记录了斯蒂芬五重奏（Stephan's Quintet）中星系的高速碰撞，揭示了影响星系演化的强大冲击波和动态相互作用。这次观测既彰显了新天文工具的能力，也揭示了宇宙内部的剧烈过程。
WEAVE数据叠加在詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的斯蒂芬五重奏图像上，绿色等值线显示的是低频阵列（LOFAR）射电望远镜的射电数据。 橙色和蓝色是根据 WEAVE LIFU 获得的氢-阿尔法亮度绘制的，可以追踪星系间气体被电离的位置。 六边形表示新 WEAVE 观测系统的大致覆盖范围，该系统宽 36 kpc（与我们的银河系大小相似）。 资料来源：赫特福德大学
这一戏剧性事件发生在斯特凡五重奏中，这是一个由五个星系组成的邻近星系群，近150年前首次被发现。
碰撞产生了强大的冲击波，被描述为类似于"喷气式战斗机发出的音爆"，是宇宙中最震撼人心的高能现象之一。
低频阵列（LOFAR）和甚大阵列（VLA）在不同频率上对斯蒂芬五重奏进行的射电观测。 红色表示来自冲击前沿的强烈射电辐射，以及来自该星系群内外一些星系的射电辐射。 资料来源：赫特福德大学
斯蒂芬五星系一直被认为是"银河系的十字路口"，以前的碰撞在这里留下了复杂的碎片痕迹。 现在，NGC 7318b 星系的高速通过重新唤醒了这个动荡的区域。
一组科学家利用位于西班牙拉帕尔马的耗资2000万欧元（约合2100万美元）的威廉-赫歇尔望远镜增强型区域速度探测器（WEAVE）宽视场摄谱仪进行了首次观测，发现了这次碰撞。
这一尖端的下一代科学设施不仅将揭示我们的银河系是如何在数十亿年的时间里建立起来的，而且还将提供对宇宙中其他数百万个星系的新见解。
通过 VLA 和 LOFAR 的射电观测捕捉到的一幅图像，揭示了斯蒂芬五重奏中高能等离子体的年龄。 蓝色表示较老的低能等离子体，而橙色和黄色区域则表示能量活跃的区域。 细虚线勾勒出该星系群中各星系的位置，黑色实线描绘出通过 WEAVE 数据确定的冲击区域，这与 NGC 7318b 与该星系群碰撞后等离子体重新加速的区域完全吻合。 资料来源：赫特福德大学
由60多位天文学家组成的团队观测到了NGC 7318b撞击斯蒂芬五重奏的发现，该发现于11月22日发表在皇家天文学会月刊上。
该系统是了解星系之间混乱且经常是暴力关系的理想实验室，这也是为什么它成为WEAVE大型积分场单元（LIFU）首光观测的重点。
赫特福德大学的首席研究员玛丽娜-阿尔诺多娃博士说："斯蒂芬五星系自 1877 年被发现以来一直吸引着天文学家，因为它代表着一个星系的十字路口，过去星系之间的碰撞在这里留下了复杂的碎片场。
"现在，一个星系以超过200万英里/小时（320万公里/小时）的惊人速度撞击这个星系群，导致巨大的冲击，就像喷气式战斗机发出的音爆一样，重新唤醒了这个星系群的动态活动。"
斯蒂芬五子星气体的 WEAVE 分解图，叠加在 JWST 图像上。 红色突出显示的是受到碰撞冲击的气体，绿色和蓝色显示的是恒星形成区域。 紫色区域代表来源不明的气泡。 黑色等值线显示的是中性氢，它与休克气体（红色）的相对位置表明这就是它的来源。 资料来源：赫特福德大学
国际研究小组发现了冲击前沿背后的双重性质，这是天文学家以前所不知道的。
Arnaudova博士说："当冲击波穿过冷气体袋时，它以高超音速飞行--是斯蒂芬五重奏星系间介质中音速的几倍* --强大到足以撕裂原子中的电子，留下带电气体的发光痕迹，就像用WEAVE看到的那样。"
然而，赫特福德大学的博士生苏米亚迪普-达斯（Soumyadeep Das）表示，当冲击波穿过周围的高温气体时，它的威力就会减弱很多。
他补充说："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。"
新的洞察力和前所未有的细节来自于WEAVE的LIFU，它将数据与其他尖端仪器（如LOFAR、甚大阵（VLA）和詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST））结合在一起。
位于西班牙拉帕尔马的威廉-赫歇尔望远镜的 WEAVE 初焦校正器和定位器。 资料来源：ING
WEAVE 是一种与威廉-赫歇尔望远镜（William Herschel Telescope）相连的最先进的超快速绘图设备，用于分析银河系和遥远星系中恒星和气体的成分。这是借助分光镜来完成的，分光镜通过在组成光源的颜色棱镜内生成条形码式图案来揭示恒星由哪些元素构成。它是根据法国、意大利和艾萨克-牛顿望远镜集团合作国（英国、西班牙和荷兰）的一项多边协议设计和建造的。
天文学家希望，WEAVE 将有助于以前所未有的细节揭示银河系的形成过程，并彻底改变我们对宇宙的认识。
赫特福德大学的丹尼尔-史密斯（Daniel Smith）博士说："玛丽娜与这个庞大的团队一起完成了非常出色的工作，但这第一篇WEAVE科学论文也只是WEAVE未来五年全面投入运行后的一个缩影。
RAL Space和牛津大学的WEAVE首席研究员加文-道尔顿（Gavin Dalton）教授说："看到WEAVE在这里发现的细节水平真是太棒了。除了我们在斯蒂芬的五重奏中看到的冲击和正在发生的碰撞的细节之外，这些观测还为我们提供了一个非凡的视角，让我们了解在我们目前能力的极限范围内看到的几乎无法分辨的暗星系的形成和演化过程中可能发生了什么"。
艾萨克-牛顿望远镜组主任 Marc Balcells 博士说："我很高兴地看到，在WEAVE首次点亮时收集到的数据已经提供了一个极具影响力的结果，我相信这只是威廉-赫歇尔望远镜上的WEAVE在未来数年内实现的各类发现的一个早期例子。"
编译自/ScitechDaily