近期，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)為慶祝哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在軌運(yùn)行的第32個(gè)周年，發(fā)布了一幅壯觀圖像，展示了由五個(gè)星系組成的?？松旅苄窍等?0(The Hickson Compact Group 40)。

希克森致密星系群40，圖片來(lái)自NASA

前述星系群包括三個(gè)旋渦星系、一個(gè)橢圓星系和一個(gè)透鏡狀星系。這些不同類(lèi)型的星系在各自的演化過(guò)程中相交，組成了別具一格的致密星系群，并位于長(zhǎng)蛇座(Hydra)方向上。

整個(gè)星系群在引力作用下略顯“擁擠”，可容納的空間區(qū)域小于銀河系恒星盤(pán)直徑的兩倍，并且這些星系各自孤立，只處在宇宙的一小片區(qū)域中。

科學(xué)家對(duì)前述星系群現(xiàn)象提出一種可能的解釋?zhuān)哼@些星系中存在大量暗物質(zhì)(即一種未知且人類(lèi)看不見(jiàn)的物質(zhì)形式)。如果它們靠得很近，那么暗物質(zhì)就會(huì)形成一個(gè)巨大的星云，星系就在其中繞軌道運(yùn)行。當(dāng)星系穿過(guò)暗物質(zhì)時(shí)，由于引力效應(yīng)，星系會(huì)受到阻力，并因此減緩運(yùn)動(dòng)，最終失去能量并塌落到一起。

NASA此次展示的照片捕捉到了星系生命中非常特殊的時(shí)刻。在大約10億年后，它們最終將碰撞、合并，形成一個(gè)巨大的橢圓星系。

科學(xué)家除了在可見(jiàn)光范圍內(nèi)對(duì)?？松旅苄窍等?0進(jìn)行研究，還利用了無(wú)線電、紅外線和x射線等技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn)幾乎所有星系的核心都有一個(gè)致密射電源，這可能是超大質(zhì)量黑洞存在的證據(jù)。x射線觀測(cè)表明，由于星系之間存在大量高溫氣體，因此它們一直在引力作用下產(chǎn)生相互作用。紅外觀測(cè)則揭示了新恒星形成速度的一些線索。

盡管過(guò)去幾十年里，科學(xué)家已對(duì)100多個(gè)類(lèi)似的致密星系群進(jìn)行太空觀測(cè)并編目，但希克森致密星系群40是目前最密集的星系群之一。觀測(cè)表明，在早期宇宙中，這種致密星系群可能更普遍，并為類(lèi)星體黑洞提供能量，類(lèi)星體的光亮來(lái)自于過(guò)熱的塌落物質(zhì)所發(fā)出的光。研究致密星系群中的星系，可以幫助天文學(xué)家了解星系是何時(shí)何地聚集的，以及它們的組成來(lái)源。

不列顛哥倫比亞大學(xué)Paul Hickson在瀏覽天文學(xué)家Halton Arp1966年首次編纂的《奇特星系圖集》中，重新發(fā)現(xiàn)了前述星系群?！爱?dāng)時(shí)我僅用了一把大塑料尺和一個(gè)放大鏡，來(lái)觀察這些太空?qǐng)D片。”

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，圖片來(lái)自NASA

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是NASA和歐洲航天局(ESA)的一個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目，由位于馬里蘭州綠帶(Greenbelt)的NASA戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)管理，馬里蘭州巴爾的摩市的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所(STScI)負(fù)責(zé)科學(xué)操作。

1990年4月25日，哈勃望遠(yuǎn)鏡由NASA宇航員乘坐“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)(Space Shuttle Discovery)送入地球軌道。迄今為止，哈勃已對(duì)大約5萬(wàn)個(gè)天體目標(biāo)進(jìn)行了150萬(wàn)次觀測(cè)。哈勃相關(guān)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所(STScI)的米庫(kù)斯基空間望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)庫(kù)(MAST)，可供公眾查閱。

哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)可見(jiàn)光和紫外線的特有觀測(cè)能力，是對(duì)2021年發(fā)射的人類(lèi)最大太空望遠(yuǎn)鏡韋伯(Webb Space Telescope)紅外光觀測(cè)的重要科學(xué)補(bǔ)充。韋伯將于2022年夏天開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)。