柴郡貓[“柴郡貓”星系群]

柴郡貓[“柴郡貓”星系群]

柴郡貓是《愛麗絲漫遊奇境記》中一隻喜歡咧著嘴笑的貓。近日,天文學家在宇宙發現了一個形似“柴郡貓”輪廓的星系群,“貓臉”輪廓是附近暗物質扭曲了背景星系光線形成的,非常神秘。

基本信息

介紹

100年前的這個月,愛因斯坦發表了他的廣義相對論,這是上世紀最重要的科學成就之一。愛因斯坦相對論的一個重要結論就是:物質可以扭曲時空。因此一個大質量的天體可以將背景天體發出的光線扭曲,這是我們可以觀測到的。
在一次發生日食的過程中,我們觀測到遙遠背景恆星發出的光經過太陽附近所發生的偏移,與計算預測的相符合,這恰好證實了愛因斯坦相對論的正確。天文學家已經在宇宙中發現了很多這種現象的例子,這種現象被稱為“引力透鏡”,它為天文學家提供了一種研究遙遠星系與星系群的方法。如果沒有引力透鏡,即使是最強大的望遠鏡也無法了解這些極其遙遠的星系。
即使已經過去100年,愛因斯坦的理論讓我們對這個“柴郡貓”星系群有了新的發現。天文學家以《愛麗絲漫遊奇境記》中的“柴郡貓”來命名這個星系群,在小說里這隻貓據說總是在微笑,而這個星系群恰好形似貓的笑臉。
事實上,“柴郡貓”星系群的那些形似貓臉的輪廓,大部分是被附近暗物質扭曲了光線所造成的。暗物質是一種質量很大,但我們卻無法直接觀測到的天體,但可以通過它引發的引力效應證明其存在。
圖片中所見的“貓眼”和“貓鼻”,已被證實其周圍圍繞著暗物質,是它扭曲了遙遠背景星系的光線。四條圓弧形的“貓臉”輪廓,是引力透鏡扭曲了“貓眼”背後的四個不同星系所產生的。
這張“柴郡貓”星系群的照片是由哈勃太空望遠鏡拍攝的。每個“貓眼”都是各自所在的星系群里最明亮的成員,這兩個星系群正以每小時50萬千米的速度互相靠近。根據美國宇航局錢德拉X射線望遠鏡的觀測數據,顯示圖中紫色部分有被加熱到數百萬度的高溫氣體的存在,說明這兩個星系群里的成員正發生碰撞。錢德拉望遠鏡的數據也表明,左邊“貓眼”星系群中央存在一個活躍的超大質量黑洞。天文學家預測兩隻“貓眼”將在十億年後合併成一個巨型星系,並在周圍形成數十個更小的星系。
天文學家認為,“柴郡貓”星系群就像一個展示宇宙星系演化的“活化石”,包含一個巨型的橢圓星系與其他更小更暗的、聚集在一起的小星系群。“柴郡貓”星系群可能是宇宙星系演化過程中的一個必經階段,天文學們希望能夠更好地了解這一星系群的特性與運轉方式。

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