天文學家第一次發(fā)現(xiàn)了兩個即將發(fā)生碰撞的巨大星系團

天文學家第一次發(fā)現(xiàn)了兩個即將發(fā)生碰撞的巨大星系團。在我們對宇宙中結構形成的理解中，這一觀察可以看作是一個缺失的“難題”，因為大規(guī)模的結構 - 如星系和星系團 - 被認為是通過碰撞和合并而增長的。

星系團是已知最大的已知束縛物，由數(shù)百個星系組成，每個星系包含數(shù)千億顆恒星。自從大爆炸以來，這些物體一直在相互碰撞和融合而成長。由于尺寸較大，直徑為幾百萬光年，這些碰撞可能需要大約10億年才能完成。塵埃落定后，兩個碰撞的星團將合并成一個更大的星團。

由于合并過程比人的生命周期花費更長的時間，因此我們只能看到這些碰撞的各個階段的快照。挑戰(zhàn)在于找到剛剛相互接觸階段的碰撞聚類。從理論上講，這個階段的持續(xù)時間相對較短，因此很難找到。這就像在雨水淋浴時找到一個雨滴，只是在池塘的照片中接觸水面。顯然，這樣的圖片會在水面上顯示出大量的水滴和漣漪，但在與池塘合并的過程中只有少量水滴。同樣地，天文學家發(fā)現(xiàn)了許多單個星團和合并的星團，其中有外向的波紋表明過去的碰撞，但直到現(xiàn)在還沒有兩個星團即將相互接觸。

一個國際天文學家團隊現(xiàn)已宣布發(fā)現(xiàn)兩個碰撞邊緣的星團。這使得天文學家能夠測試他們的計算機模擬，這表明在最初的瞬間，在集群之間產(chǎn)生沖擊波并且垂直于合并軸行進。“這些集群顯示出這種合并沖擊的第一個明確證據(jù)，”日本RIKEN國家科學研究所的第一作者Liyi Gu和SRON荷蘭空間研究所說。“震蕩在集群之間產(chǎn)生了1億度氣體的熱帶區(qū)域，預計會擴展到甚至超出巨型集群的邊界。因此觀察到的沖擊對于星系團和大規(guī)模結構。“

天文學家正計劃收集更多“快照”，最終建立一個描述集群合并演變的連續(xù)模型。SRON研究員Hiroki Akamatsu：“eROSITA將發(fā)現(xiàn)更多像這樣的合并集群，這是一個將于今年發(fā)射的X射線全天測量任務。另外兩個即將到來的X射線任務，XRISM和雅典娜，將幫助我們了解這些巨大的合并沖擊在結構形成歷史中的作用。“

Liyi Gu和他的合作者在一次觀察活動中研究了碰撞對，用三顆X射線衛(wèi)星(ESA的XMM-Newton衛(wèi)星，NASA的Chandra衛(wèi)星和JAXA的Suzaku衛(wèi)星)和兩個射電望遠鏡(低頻陣列，由荷蘭領導的歐洲項目，以及印度國家無線電天體物理中心運營的巨型Metrewave射電望遠鏡。