近日,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)遠古時期4個不同的星系群在數(shù)億年間相撞后形成了一個遙遠的星系群。這個星系群名為阿貝爾-2744,即潘多拉星系群,天文學(xué)家們近期結(jié)合多臺太空或地面望遠鏡(包括著名的哈勃空間望遠鏡,錢德拉X射線望遠鏡,以及歐洲南方天文臺甚大望遠鏡等)的數(shù)據(jù)進行正和分析之后得到了有關(guān)其歷史的這一見解,即這個星系群似乎是多個不同星系群過去在大約3.5億年間逐漸相撞合并后形成的產(chǎn)物。
潘多拉星系群內(nèi)部有著那么多奇特的現(xiàn)象,其中有些現(xiàn)象科學(xué)家在此之前從未見過。阿貝爾-2744離銀河系非常遙遠,距離達30億光年。阿貝爾-2744是在大約3.5億年的時間段內(nèi),先后由4個的不同星系群相互撞擊合并而成的。
為了搞清楚阿貝爾-2744的一些神秘特征,研究人員調(diào)動了一些大型天文設(shè)備,包括美國宇航局的哈勃空間望遠鏡,錢德拉X射線望遠鏡,歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)以及日本國立天文臺的昴星團望遠鏡等等。最終研究小組繪制出了阿貝爾-2744星系中不同物質(zhì)和質(zhì)量的分布圖。
研究人員發(fā)現(xiàn)在可見光波段,由甚大望遠鏡和哈勃空間望遠鏡觀測的影像中的成員星系質(zhì)量僅僅占據(jù)了阿貝爾-2744星系總質(zhì)量的5%不到。其它大約20%的質(zhì)量是彌散的氣體物質(zhì),這些氣體呈現(xiàn)高溫狀態(tài),發(fā)出強烈的X射線輻射,因而能被錢德拉X射線望遠鏡觀測到。
那么剩下的是什么呢?是暗物質(zhì)——一種看不見摸不著,也無法直接探測到的神秘物質(zhì)。這是因為它們不和常規(guī)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),因此也就無法對其進行直接的觀測。
為了確定阿貝爾-2744星系中暗物質(zhì)的分布,研究人員們采用了“引力透鏡效應(yīng)”觀測技術(shù)。通過對這種扭曲情況的仔細分析,研究人員反演出了造成這種扭曲的暗物質(zhì)在星系群中的分布位置圖。

(阿貝爾-2744星系群的合成圖像,粉色指代炙熱的星系際氣體,藍色的則是暗物質(zhì))
研究人員表示,在撞擊過程中似乎造成了炙熱氣體和暗物質(zhì)的分離,因此現(xiàn)在它們兩者位于分開的位置上。撞擊還導(dǎo)致這些物質(zhì)和星系物質(zhì)分離,潘多拉星系群中有很多只有在不同的單個星系群中出現(xiàn)的獨特性質(zhì),它將它們混合到了一起。
在這一星系群的其他位置,可以看到星系和暗物質(zhì),但是看不到熱氣體。而在星系群的外部,還有更加特別的線索。這里存在大量的暗物質(zhì),但是可見物質(zhì)很少。可見物質(zhì)都被拋射出了更遠的外緣位置。這些特別的線索將有助于科學(xué)家們逐漸弄清暗物質(zhì)的性質(zhì),以及宇宙中各種不同要素之間的相互作用機理。





