这幅图像显示,香槟星系团实际上是两个正在合并以形成更大星系团的星系团。由钱德拉X射线天文台探测到的、存在于星系团中的数百万度高温气体气泡(紫色)散布在这个包含上百个星系的星系团中,光学数据(红、绿、蓝色)则展示了这些星系。在这个新形成的星系团中,炽热气体的质量超过了所有单个星系质量的总和。研究人员认为,对香槟星系团的进一步研究,可能有助于揭示星系团中的暗物质在高速碰撞中如何反应。

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用遥远的香槟星系团迎接新年吧,这幅新图像结合了美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台和光学望远镜的数据。

天文学家于2020年12月31日首次识别出这个星系团。这个日期,加上星系团气泡般的外观以及钱德拉探测到的过热气体(以紫色表示),促使研究人员给它起了这个令人难忘的昵称“香槟星系团”,而非使用其正式名称RM J130558.9+263048.4

两个星系团的碰撞与合并

合成视图揭示,香槟星系团根本不是一个单一的星系团。它是两个正在合并成一个更大结构的星系团。在大多数星系团中,被加热到数百万度的气体在图像中大致呈圆形或略呈椭圆形。而在这里,炽热气体从上到下延伸得更长,这是两个星系团正在碰撞的线索。你还可以看到两个星系集中区域,一个在中心上方,一个在中心下方,标志着参与合并的两个星系群。(图像已顺时针旋转90度,因此上方指向右侧。)

炽热气体与暗物质主导质量

在这个正在形成的星系团中,炽热气体的质量超过了所有一百多个星系的总质量。除此之外,星系团中还含有更大量的暗物质,这种被认为遍布宇宙的不可见物质。

除了钱德拉的X射线观测数据,这幅图像还包含了来自遗产巡天项目的光学测量数据(红、绿、蓝色)。遗产巡天项目汇集了三个互补的巡天调查,使用了位于亚利桑那州智利的多台望远镜。

类似子弹星系团的罕见合并

香槟星系团属于一类不常见的合并星系团。这类星系团包括著名的子弹星系团,其中每个星系团的炽热气体猛烈撞击并减速,导致炽热气体与每个星系团中最庞大的星系之间产生了明显的偏移。

为了理解发生了什么,天文学家将观测结果与计算机模拟进行了比较,并提出了两种可能的情景。一种情景是,这两个星系团在超过20亿年前发生碰撞,随后分开,又被引力拉回,现在正在进行第二次碰撞。另一种情景是,星系团在大约4亿年前经历了一次单一碰撞,目前正彼此远离。研究人员表示,对香槟星系团的进一步研究,可能有助于揭示暗物质在高速碰撞期间的行为。

研究论文与钱德拉任务运行

一项呈现这些发现的研究最近发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。论文的作者是来自加州大学戴维斯分校法伊克·布里克(Faik Bouhrik)、罗德里戈·斯坦乔利(Rodrigo Stancioli)和大卫·威特曼(David Wittman)。

美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森尼天体物理天文台钱德拉X射线中心马萨诸塞州剑桥市负责科学运行,并在马萨诸塞州伯灵顿市管理飞行运行。


文章标签: #星系团 #暗物质 #钱德拉 #天体物理 #宇宙碰撞

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