迄今為止,最為壯觀,這就是車輪星系

2023-07-19   天文在線

原標題:迄今為止,最為壯觀,這就是車輪星系

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡令人不可思議,其所捕捉的每張新圖像都讓我們開始從全新的光線角度和細節審視宇宙。2022年7月,韋伯望遠鏡首次拍攝到的五張宇宙圖像幾乎空前絕後。但是,隨著時間流逝,它讓我們有了更多的宇宙視角,簡直就是場視覺奇蹟。好了,這裡是《宇宙揭秘》(Unveiled),今天我們將探討韋伯望遠鏡拍攝到的車輪星系圖像為什麼是目前為止最令人嘆為觀止的景象。你想得到這些宏觀問題的答案嗎?你還在驚奇不已嗎?

目前為止,一切順利。近年來,韋伯望遠鏡項目一直被看作是備受矚目的宇宙任務,由於各種推遲、反對聲以及令人咋舌的預算,該望遠鏡在發射前出現的緊張局勢不斷升級。但是,如今,它以遠離地球,發射升空,進行自己的使命。美國國家航空航天局(NASA)在八月份就大獲成功,發布了一張獨有特色的「車輪星系」最新圖片。現如今,我們已經不是第一次看到這個星系了,因為在此之前,哈勃望遠鏡(Hubble Telescope)就已經捕捉到了該星系,那時起,它就充滿了神秘感,但是,這卻是我們第一次看到這樣的「車輪星系」。

此時此刻,出現在我們眼前的是大片粉色光暈,其中摻雜著閃閃的淺灰藍,分散著些許赤紅色,這是「環狀星系」最有名的例子,NASA認為,這是「一種比銀河系等漩渦星系都少見的星繫結構」。乍一看,它看起來像自行車輪,或者如宇宙的上帝之眼一般……那一縷縷紅色物質像虹膜,中間深黑色的洞便是瞳孔。但是,說真的,詹姆斯·韋伯望遠鏡傳回的圖片前所未有地彌補了天文模型存在的空白,這樣一來,我們才更清楚宇宙正在發生什麼。曾經,人們認為,車輪星系現在所處的位置以前有結構更為標準的漩渦星系。大約3億年前,該漩渦星系和另一個星系正面發生了劇烈的碰撞,此後,如今的車輪星繫結構才得形成。另外一個星系從那時消失,韋伯望遠鏡拍攝的最新圖片中未見其蹤跡,但是該星系產生的影響依舊深遠。

在其他方面,碰撞激發了大量能量與物質外射,進而形成我們現在所看到的「雙環」。NASA將這樣的情況形容為「石子丟入水中激起的漣漪」。這些「漣漪」向外擴散了數億年,為這個宇宙景觀的形狀帶來了巨大的重塑。正如NASA的解釋,在車輪星系那充滿未知的中心有一個明亮的星系核,其周圍環繞著大量溫度極高的塵埃。但該星系的外圍區域卻存在更多不尋常的現象,在那次早期的碰撞之後,物質發生爆炸性的膨脹導致大量恆星在這片區域形成。

車輪星系的外環不斷地擴展,吸收周圍的氣體及塵埃進而形成新的恆星乃至恆星系統。我們都知道目前關於宇宙起源最受支持的理論當屬宇宙大爆炸,而這種能量與物質的外射或許可以被看作為一次大結構內部發生的「小爆炸」。而其中極為有趣的部分是,我們在韋伯望遠鏡的圖像中發現車輪星系正在回到其螺旋星系本源狀態。從裡到外有許多向外伸展的粉紅色光束,類似於銀河系中的旋臂。這些現象證明了宇宙中沒有靜止不動的東西。

在車輪星系的情況中,他們是氣體、塵埃以及逐漸從太空中被帶回到更加規範的軌道當中的物體,並在這些過程中逐漸減弱曾經的碰撞給他們帶來的影響。同時,像車輪星系這樣的情況在宇宙中是及其罕見的,找到此類不同尋常的星系的機率堪比百年一遇。能夠觀測到此類星系的詳細信息不僅證明了韋伯望遠鏡非凡的價值,也證明了過去八十年來科學與天文學研究取得的重大進步。

正如影片開頭所提及的,它不像車輪星系一樣是一個全新的發現。為了弄清楚這一點,我們不得不追溯到1941年。據當時報道,瑞士天文學家Fritz Zwicky 首次發現它時,他就表示車輪星系是有待考證的最複雜結構星系之一。他的確說對了。而後的幾十年里,科學家們確實進行了大量研究思考與推理,直到二十世紀九十年代中期,哈波望遠鏡揭示了它的影像。屆時,我們才第一次寬泛又切實地看到了它的模樣。

當時,該影像呈現了一個迸發出藍色光環的金黃核心。這與韋伯全新的影像形成了鮮明差異,並被美國航天局及科學協會尤其在社交媒體上廣泛強調。隨著穩定革新的旋臂一個一個被探索,眾多色彩一遍又一遍被加深附著,我們明晰了那無數星辰與物質。哈勃的圖像大多以黑色為背景,然而韋伯的圖像卻充滿星光萬點。這一切都歸功於韋伯那超人般卓越的能力…目前為止,韋伯發布的所有影像都向我們證明了這一點。

就好像從那一刻開始,我們才第一次見到了真正的宇宙。其他兩個顯示在影像左側的最引人注目的星系,自然是車輪星系最大的同伴它們甚至更遙遠,卻比大多數星體還要更明亮一些。但是將圖像中的影像所代表的星體作為整體演算出來,讓它們匹配上它們所處的星系或星團的顏色,宇宙巨大的規模就彰顯了。這也許只是我們觀測到的這片天空的一小部分,尤其是對車輪星系而言。但這些影像激發了我們看待太空視角的重大轉變。車輪星系位於我們5億年外的某個地方,這是我們無法理解的距離…但我們正在慢慢的了解,那一個外面的世界。

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