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宇宙最孤独的五个星系,在宇宙中漂浮逃亡

宇宙最孤独的五个星系,在宇宙中漂浮逃亡这些新发现的紧凑椭圆星系不仅是孤立的,而且运行速度比星系团中的其他星系都快。这些孤立的紧凑椭圆星系之所以出人意料,是因为理论家们认为紧凑椭圆星系本来都是比较大的星系,它们由于与更大的星系之间的相互作用,大部分恒星都被后者夺走,从而变成了紧凑椭圆星系。所以,紧凑椭圆星系应该都是在大型星系附近发现的才对。在这次研究之前,我们一共只发现了30个左右的紧凑椭圆星系,都栖身在星系团里。为了找到新的紧凑椭圆星系,Chilingarian和Zolotukhin对斯隆数字巡天计划和星系演变探测器(GALEX)卫星的公开观测数据进行了分类整理。他们又发现了将近200个以前不知道的紧凑椭圆星系。其中,有11个星系是完全孤立的,与任何大型的星系或星系团都相距甚远。Zolotukhin说,“原来发现的紧凑椭圆星系都是在星系团中发现的,因为人们一直观测的就是星系团。现在我们拓宽了搜寻范围,就有了意想不到的发现。”

宇宙最孤独的五个星系,在宇宙中漂浮逃亡(1)

逃逸星系图解。在第一张图里,一个螺旋星系正在向一个星系团的中心入侵。在那里,一个紧凑椭圆星系已经在围绕着一个庞大的中心椭圆星系旋转。在第二张图里,一个螺旋星系与紧凑椭圆星系近距离接触,紧凑椭圆星系受到这个入侵者的引力反冲。在第三张图里,紧凑椭圆星系从星系团中逃逸出去,而入侵者则被星系团中心巨大的椭圆星系吞噬。

天文学家已经发现了20多个逃逸的恒星,甚至还发现过逃逸的恒星群,现在他们却发现了11个正在逃往星际空间的星系。“这些星系从它们以前栖身的星系团中被流放出去,未来将孤孤单单地在宇宙中漂浮,”天文学家Igor Chilingarian说。

如果一个天体的运动速度超过了逃逸速度,就会成为逃逸天体,也就是说,它会离开家园,一去不复返。对于逃逸恒星来说,这个速度是每秒500公里。而逃逸星系的速度必须更快,达到每秒3000公里。

Chilingarian和他的合作者Ivan Zolotukhin最初的研究目的是寻找新的紧凑椭圆星系。这是一些恒星聚集而成的小集团,比恒星团大,但是比一般的星系小,跨度只有几百光年。相比之下,像银河系这样的星系,跨度达10万光年。紧凑椭圆星系的质量也只有像银河系这样的普通星系的几千分之一。

在这次研究之前,我们一共只发现了30个左右的紧凑椭圆星系,都栖身在星系团里。为了找到新的紧凑椭圆星系,Chilingarian和Zolotukhin对斯隆数字巡天计划和星系演变探测器(GALEX)卫星的公开观测数据进行了分类整理。

他们又发现了将近200个以前不知道的紧凑椭圆星系。其中,有11个星系是完全孤立的,与任何大型的星系或星系团都相距甚远。

Zolotukhin说,“原来发现的紧凑椭圆星系都是在星系团中发现的,因为人们一直观测的就是星系团。现在我们拓宽了搜寻范围,就有了意想不到的发现。”

这些孤立的紧凑椭圆星系之所以出人意料,是因为理论家们认为紧凑椭圆星系本来都是比较大的星系,它们由于与更大的星系之间的相互作用,大部分恒星都被后者夺走,从而变成了紧凑椭圆星系。所以,紧凑椭圆星系应该都是在大型星系附近发现的才对。

这些新发现的紧凑椭圆星系不仅是孤立的,而且运行速度比星系团中的其他星系都快。

Chilingarian说,“我们问自己,还有什么因素能解释这种现象呢?答案是经典的三体相互作用。”

如果一个双恒星系统靠近星系中心的黑洞,就会形成一个超高速运行的恒星。双恒星系统中的一个恒星会被黑洞捕获,而另一个则会被以极高的速度抛出。

类似地,一个紧凑椭圆星系可能是与一个大型星系结对的,后者掠夺走了它的大部分恒星。然后,第三个星系闯了进来,将紧凑椭圆星系抛了出去。而作为“惩罚”,这个侵入者则被剩下的大型星系束缚在身边了。

这个发现是虚拟天文台项目的重大成功——虚拟天文台项目使研究人员更容易获得来自大型天文观测项目的数据,数据挖掘可以带来收集原始数据时从未预想过的发现。

“我们意识到,我们可以利用这些数据库的力量发现一些有趣的东西,结果果然如此,”Chilingarian补充说。

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