相互作用星系能量分布的第一个系统分析

时间：2021-09-10 09:25:03 来源：

相互作用的星系M51A和M51B（漩涡系统）的伪彩色多波长图像。蓝色对应于炽热的年轻恒星发出的紫外线，绿色对应于演化出的恒星发出的光，红色对应于所有恒星加热产生的暖尘。相互作用星系的一项新研究分析了这个非常宽的光谱范围内的颜色。

一项新的研究使用了十四个系统中三十一个相互作用星系的新观测结果，详细描述了从相互作用开始的早期（当碰撞的影响才刚刚开始时才开始接近最终阶段）对相互作用星系的能量分布的第一系统分析。

星系之间的碰撞很普遍。确实，大多数星系在其一生中可能都参与了一次或多次相遇。一个例子是我们自己的银河系，它受到引力束缚到我们的邻居仙女座星系，并且我们正以每秒约50公里的速度接近该银河系，也许还要再见面十亿年。人们认为星系与星系的相互作用会刺激剧烈的恒星形成，因为相遇会以某种方式引起星际气体凝结成恒星。这些受激爆炸会反过来照亮星系，尤其是在红外波长下，使某些系统在活动时比银河系明亮数百倍甚至数千倍。许多产生的大质量恒星变成超新星，其爆炸死亡使碳，氧和所有其他生命必需元素丰富了环境。相互作用的星系不仅对揭示星系如何演化，形成恒星和播种星际介质很重要，而且因为它们可以非常亮并且可以在宇宙学距离上看到。

仅大致了解星系碰撞的细节，部分原因是大多数观察到的相互作用涉及大小，形态和相互作用阶段不相等的星系。由于互动需要数十亿年的时间才能完成，因此无法观看整个事件序列。试图弄清碰撞演化的科学家只能观察到处于不同阶段的许多不同系统，然后尝试校正可能影响分析的所有其他因素（例如质量或形状）。新的天基望远镜提供了一些帮助，因为它们可以共同观测从紫外线到远红外线的所有波长。这些波长捕获了恒星形成过程中存在于星系中的大多数全球活动：紫外线探测到最热和最年轻的新恒星，远红外探测到尘埃，否则尘埃会被恒星辐射遮挡，而中间波长会采样一系列其他贡献现象。

CfA天文学家Lauranne Lanz，Andreas Zezas，Howard Smith，Matt Ashby，Giovanni Fazio，Lars Hernquist和Patrik Jonsson使用了十四个系统中三十一个相互作用星系的新观测结果，发布了第一个系统分析相互作用星系在整个系统中的能量分布这个关键，光谱范围广。这些星系来自一个包括相互作用的所有阶段的样本，从碰撞刚刚开始的早期阶段到碰撞的影响非常明显时才接近最终阶段。已发布的集合包含样本中所有可用的完整数据集的所有相互作用的星系。

该团队在25个不同的波长带上对这些物体进行了测量（然后进行了建模），以测试相互作用如何影响恒星形成和相关星系特性。他们报告说，尘埃的辐射输出及其温度随着相互作用的进行而增加，并提供了恒星形成速率随着相互作用的进行而增加的证据。但是有些令人惊讶的是，他们在考虑了不同的星系质量后发现，速率的提升并不像预期的那样剧烈。这也许反映了当前样本的有限大小和/或由于诱发的恒星形成爆发仅限于较短的时间间隔，所以它们恰好在当前样本中的代表性不足。天文学家最后总结了未来的分析，这些分析结合了相互作用的星系的模拟结果，以填补一些遗漏的细节。

提交给《天体物理学杂志》发表。

研究报告的PDF副本：星系相互作用序列上的全球恒星形成速率和尘埃排放

图像：美国宇航局/兰兹

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