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璀璨的宇宙驚嘆號

位在牧夫座方向的VV 340,又編號為Arp 302,距離地球約4億5000萬光年,是對處於交互作用初期的典型碰撞星系。這兩個星系均為螺旋星系,只是右方影像上方的星系為VV 340 North,恰好幾乎側面面對地球;而影像下方的VV 340 South又恰好幾乎正面面對地球,構成一幅非常驚人而壯觀的景象。天文學家估計再過數百萬年之後,這兩個星系就會開始合併;我們的銀河系和仙女座星系(M31)在數十億年之後,也將會遭遇同樣的狀況。

右圖是由錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)的X射線觀測資料(紫色部分)和哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的可見光觀測資料(紅色、綠色、藍色)合成的結果。

由於VV 340在紅外波段非常明亮,被歸類為所謂的明亮紅外星系(Luminous Infrared Galaxy,LIRG),所以天文學家將其選為大天文台全天LIRG巡天觀測(Great Observatories All-Sky LIRG Survey,GOALS)的目標之一,不僅有錢卓的X射線資料、哈柏的可見光資料,還有史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的紅外資料和星系演化探索衛星(Galaxy Evolution Explorer,GALEX)的紫外資料,另外還包含其他地面望遠鏡的觀測資料等。

這項巡天計畫探測了鄰近的局部宇宙(local Universe)中200多個LIRG,希望能瞭解為何LIRG會發出這麼多的紅外輻射。LIRG星系所發出的紅外輻射,是一般典型星系的數十至數百倍以上。天文學家認為:或許是因為星系中心有個正在成長中、非常活躍的超大質量黑洞(supermassive black hole),或是星系中的恆星誕生非常劇烈,才會造成這些星系在紅外波段特別明亮。

This composite image of VV 340 shows infrared data from Spitzer Space Telescope in red and ultraviolet data from Galaxy Evolution Explorer (GALEX) in blue. Credit: NASA/JPL-Caltech/J.Mazzarella et al.

目前GOALS巡天工作還在繼續如火如荼地展開,但VV 340觀測資料的初步分析結果已經顯示:這些太空望遠鏡及地面望遠鏡聯合觀測的成效相當良好。

錢卓資料指出VV 340 North的中心很可能有個快速成長的超大質量黑洞,但因被大量塵埃和氣體遮蔽,在可見光波段不可見。史匹哲觀測資料(左圖紅色部分)顯示:這對星系的紅外輻射主要是來自VV 340 North,再度證明VV 340 North內有正在成長的超大質量黑洞;然而,這個黑洞本身發出的紅外輻射其實不多。

相對地,GALEX和HST所觀測之波長較短的紫外光(左圖紫色部分)和可見光輻射,則主要來自VV 340 South,顯示VV 340 South星系中的恆星形成現象較為劇烈。因此,這兩個星系很顯然是處在不同的演化階段中。

 

資料來源:A Cosmic Exclamation Point

引用自臺北天文館之網路天文館網站

 

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