天文學(xué)家利用來(lái)自NASA錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)和其他望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),繪制了詳細(xì)的地圖,描繪了四個(gè)星系團(tuán)之間罕見(jiàn)的碰撞。最終所有四個(gè)星團(tuán)(每個(gè)星團(tuán)的質(zhì)量至少是太陽(yáng)的幾百億倍)將合并成為宇宙中最重的物體之一。
銀河星團(tuán)是宇宙中最大的結(jié)構(gòu),它們通過(guò)重力保持在一起。星團(tuán)由嵌入熱氣體中的數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)星系組成,并且包含甚至更大數(shù)量的不可見(jiàn)暗物質(zhì)。有時(shí),兩個(gè)項(xiàng)目星系團(tuán)會(huì)發(fā)生碰撞,例如子彈團(tuán)的情況,偶爾會(huì)有兩個(gè)以上的星系團(tuán)同時(shí)發(fā)生碰撞。
新的觀測(cè)結(jié)果表明,一個(gè)巨型結(jié)構(gòu)被組裝在一個(gè)名為Abell 1758的系統(tǒng)中,該系統(tǒng)位于距地球約30億光年的地方。它包含兩對(duì)相互碰撞的碰撞星系團(tuán)。2004年,科學(xué)家們利用錢(qián)德拉和XMM-牛頓(歐洲航天局(ESA)運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星)提供的數(shù)據(jù),首次將Abell 1758識(shí)別為四重星系團(tuán)系統(tǒng)。
系統(tǒng)中的每一對(duì)都包含兩個(gè)正在融合的星系團(tuán)。在合成圖像中看到的北(上)對(duì)中,每個(gè)星團(tuán)的中心已經(jīng)相互繞過(guò)了一次,大約在300到4億年前,并將最終回繞。圖像底部的南對(duì)具有兩個(gè)群集,這兩個(gè)群集首次接近。
錢(qián)德拉(Chandra)的X射線顯示為藍(lán)色和白色,分別表示較暗和較亮的漫射。這個(gè)新的合成圖像還包括來(lái)自Sloan Digital Sky Survey的光學(xué)圖像。透露首次錢(qián)德拉的數(shù)據(jù)沖擊波,類似于音爆從超音速飛機(jī)-in熱氣與錢(qián)德拉可見(jiàn)在北部對(duì)的碰撞。研究人員估計(jì),從這個(gè)沖擊波中,兩個(gè)星團(tuán)相對(duì)于彼此每小時(shí)移動(dòng)約200萬(wàn)至300萬(wàn)英里(每小時(shí)3至500萬(wàn)公里)。
Chandra數(shù)據(jù)還提供了有關(guān)星團(tuán)中的重于氦的元素(“重元素”)如何發(fā)生碰撞和合并后如何混合和重新分布的信息。因?yàn)榇诉^(guò)程取決于合并的進(jìn)展程度,所以Abell 1758提供了一個(gè)有價(jià)值的案例研究,因?yàn)楸辈亢湍喜繉?duì)集群處于合并的不同階段。
在南部對(duì)中,重元素在兩個(gè)碰撞星團(tuán)的中心處最豐富,這表明元素的原始位置并未受到持續(xù)碰撞的強(qiáng)烈影響。相比之下,在碰撞和合并進(jìn)一步發(fā)展的北部對(duì)中,重元素的位置受到碰撞的強(qiáng)烈影響。在兩個(gè)群集中心之間以及群集對(duì)的左側(cè)找到最高的豐度,而最低豐度在圖像左側(cè)的群集中心。