兩星系“對決”景象預示宇宙超級合併 | 路透社

歐洲南方天文台2025年5月21日發佈的資料圖片中，藝術家構想圖呈現了星系合併場景——右側星系核心處有一個類星體。圖片由ESO/M. Kornmesser通過路透社提供。路透華盛頓5月21日電 - 天文學家觀測到兩個遙遠星系正相互衝撞，這兩個星系都擁有與我們的銀河系數量相當的恆星，它們註定將在宇宙年齡僅為當前五分之一的時期發生合併，場景宛如兩名騎士持槍對決。通過智利的兩台望遠鏡觀測，這兩個星系存在於約114億年前，即宇宙大爆炸發生後約24億年。

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其中一個星系的核心存在類星體，這個由墜入超大質量黑洞的氣體等物質驅動的超亮天體，其釋放的全波段強輻射正在破壞另一個星系的氣體塵埃雲（即分子云）。正是分子云孕育了恆星。但這項研究的共同第一作者、俄羅斯聖彼得堡約費研究所的天體物理學家謝爾蓋·巴拉舍夫表示，類星體的輻射效應將受影響區域的雲層變成了"僅存過於微小而無法形成恆星的緻密雲團"。該研究於週三發表在《自然》雜誌上。《自然》（新標籤頁打開）。巴拉舍夫表示，這是首次觀測到此類現象。

恆星是由這些雲團在引力作用下緩慢收縮形成的，其中小型核心逐漸升温併成為新恆星。但受類星體輻射影響的星系中，能夠作為此類恆星搖籃的區域大幅減少，從而削弱了其恆星形成率。兩個星系間的相互作用讓研究人員聯想到中世紀的馬上長槍比武。

“就像持矛衝鋒的騎士，這些星系正在快速接近。其中一方——類星體宿主星系——發射出強大的輻射束，如同長矛般刺穿伴星系。這種輻射’重創’了’對手’，因為它擾亂了氣體，“法國巴黎天體物理研究所的天文學家、共同第一作者帕斯奎爾·諾特丹解釋道。

包括銀河系在內的許多星系中心都存在超大質量黑洞。研究人員估算，本研究中作為類星體引擎的黑洞質量約為太陽的2億倍。

超大質量黑洞的強大引力將氣體和其他物質拉向自身。當這些物質高速向內螺旋時，因摩擦而加熱，形成一個盤狀結構，朝兩個相反方向發射出極強的輻射，稱為雙錐噴流。

其中一道噴流發出的紫外線正是對伴星系氣體造成劇烈擾動的元兇。

這個超大質量黑洞的質量遠超銀河系中心的人馬座A*（Sgr A*）——後者質量約為太陽的400萬倍，距離地球約26,000光年。一光年是光在一年中行進的距離，相當於5.9萬億英里（9.5萬億公里）。研究人員使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）對這兩個星系進行特徵分析，並利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡（VLT）觀測類星體及伴星系中的氣體。

從地球視角觀測到的星系構型使研究人員能夠觀察到類星體輻射直接穿透伴星系的現象。

天文學家觀測到的大多數星系合併都發生在宇宙歷史的較晚時期。

“星系通常以羣組形式存在，引力作用會自然導致它們在宇宙時間尺度上合併，“諾特達姆解釋道。“根據現有認知，這兩個星系最終將合併成一個更大的星系。隨着可用物質耗盡，類星體將逐漸暗淡。”

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