一场跨越12亿光年的宇宙级碰撞正在上演。天文学家通过分析“广域红外巡天探测器”(WISE)的观测数据,在室女座方向发现三个星系正经历剧烈相互作用,其中两个星系已发生直接碰撞,第三个星系正以高速向碰撞中心区域逼近。这一发现为研究星系演化提供了罕见案例,相关成果已发表于《天体物理学杂志快报》。
被命名为“J1218+1035 NW”与“J1218+1035 SE”的两个星系边缘已出现物质重叠现象,而位于更远处的“J1219+1035”星系则展现出独特特征——其核心区域延伸出长达数万光年的物质流,直指碰撞中心区域。地面望远镜的多波段观测证实,这三个星系的核心均存在活动星系核,且都释放出强烈的射电喷流,这种现象在已知宇宙中极为罕见。
星系核心的剧烈活动源于超大质量黑洞的“进食”行为。当星系中心聚集大量气体尘埃时,这些物质会在黑洞引力作用下形成高速旋转的吸积盘。盘内物质因剧烈摩擦升温至数百万摄氏度,释放出涵盖从射电到伽马射线的全波段辐射。若物质坠落速度过快,部分带电粒子会被磁场聚焦成束,沿黑洞自转轴方向以接近光速喷射,形成壮观的射电喷流。
当前观测显示,距离较近的“J1218+1035 NW/SE”双星系已进入合并后期阶段,而“J1219+1035”的加入将使引力环境进一步复杂化。恒星轨道将遭受剧烈扰动,部分恒星可能被抛射至星系际空间。同时,气体云间的碰撞将触发冲击波,压缩稀薄气体引发大规模恒星形成活动,新生恒星将呈现明亮的蓝色。
三个星系中的超大质量黑洞将经历复杂演化过程。距离较近的两个黑洞可能先形成双星系统,第三个黑洞则在外围轨道绕行。理论模型显示,这些黑洞最终可能合并为质量超过太阳十亿倍的巨型黑洞,但也不排除在合并过程中因引力弹弓效应导致某个黑洞被抛出系统的可能性。整个重组过程将持续数十亿年,最终形成没有明显结构的椭圆星系。
这项研究为理解星系碰撞动力学提供了新视角。科学家特别指出,类似场景将在约40亿年后在银河系与仙女座星系的碰撞中重现。尽管当前观测对象距离地球异常遥远,但其揭示的物理过程对理解宇宙结构演化具有普遍意义。研究团队正计划通过詹姆斯·韦伯太空望远镜等设备进行更深入观测,以捕捉这一宇宙级事件的关键演化阶段。












