| 哈勃望遠鏡的高分辨率圖像讓研究人員能夠觀察到更多牛眼星系的星環--并幫助確認是哪個星系俯沖穿過了它的核心。大約 5000 萬年前，一個小的藍矮星系穿過巨大的牛眼星系，產生了驚人的漣漪效應。 但在太空中，這些"波紋"的表現卻有所不同。 撞擊推動氣體、塵埃和恒星向內和向外移動，在大星系中形成了至少九個發光環，而不是水。
LEDA 1313424，綽號"牛眼"，大小是銀河系的兩倍半，有九個星環--比其他任何已知星系都多六個。 美國國家航空航天局哈勃太空望遠鏡的高分辨率圖像確認了八個星環，夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數據確認了第九個星環。 哈勃和凱克天文臺還確認了是哪個星系俯沖穿過牛眼，形成了這些星環：位于牛眼正中左側的藍色矮星系。 資料來源：NASA、ESA、Imad Pasha（耶魯大學）、Pieter van Dokkum（耶魯大學） 這種程度的細節在星系碰撞中很少被觀測到。 來自哈勃太空望遠鏡和夏威夷W. M. 凱克天文臺的數據證實，牛眼星系擁有史無前例的九個星環--比其他已知星系多六個。 哈勃還找出了罪魁禍首：藍矮星系，它現在位于牛眼星系核心的左側。
這幅插圖正面展示了被稱為"牛眼"的巨大星系。 虛線圓圈表示它的每個星環所在的位置，這些星環是在大約 5000 萬年前一個藍矮星系（未顯示）穿過它的核心后像池塘里的漣漪一樣形成的。 美國宇航局的哈勃太空望遠鏡幫助研究人員仔細確定了大部分星環的位置，其中許多星環都堆積在中心位置。 來自夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數據幫助研究小組確認了另一個星環。 資料來源：美國國家航空航天局、歐洲航天局、拉爾夫-克勞福德（STScI） 美國國家航空航天局（NASA）的哈勃太空望遠鏡捕捉到了一個非同尋常的宇宙靶心。 巨大的星系LEDA 1313424上蕩漾著九個明顯的、充滿恒星的星環--這遠遠超過了天文學家在一個星系中所看到的星環數量。 原因何在？ 一個更小的藍矮星系像箭矢擊中目標一樣直接穿過了它的中心。 天文學家利用哈勃望遠鏡發現了八個可見的環，超過了以前在其他星系中只看到兩三個環的記錄。 來自夏威夷 W. M. 凱克天文臺的數據確認了第九個星環，使這一發現成為史無前例。 "這是一個偶然的發現，"首席研究員、康涅狄格州紐黑文的耶魯大學博士生伊馬德-帕沙（Imad Pasha）說。"當我看到一個星系有幾個清晰的環時，我立刻被它吸引住了。 我不得不停下來研究它。 "研究小組后來給這個星系起了個綽號叫"牛眼"。 哈勃天文臺和凱克天文臺的后續觀測也幫助研究人員證明了哪個星系穿過了"牛眼"的中心--一個位于其中心左側的藍矮星系。 這個相對較小的插足者在大約 5000 萬年前像飛鏢一樣穿過了牛眼的核心，在它身后留下了像池塘漣漪一樣的環。 現在，一條細細的氣體軌跡將這對天體連接起來，盡管它們目前相隔 13 萬光年。 這項新研究的共同作者、耶魯大學教授皮特-范-多克庫姆（Pieter G. van Dokkum）說："我們在一個非常特殊的時刻捕捉到了牛眼。在撞擊之后有一個非常狹窄的窗口，像這樣的星系會有如此多的星環。"
這幅插圖比較了我們銀河系和綽號"牛眼"的巨大星系 LEDA 1313424 的大小。 銀河系的直徑約為 10 萬光年，而"牛眼"直徑為 25 萬光年，幾乎是銀河系的兩倍半。 圖片來源：NASA、ESA、拉爾夫-克勞福德（STScI） 在宇宙的時間尺度上，星系之間的碰撞或擦肩而過非常頻繁，但一個星系俯沖穿過另一個星系中心的情況卻極為罕見。 藍矮星系穿過牛眼的直線軌跡后來導致物質以波浪的形式向內和向外移動，引發了新的恒星形成區域。 牛眼有多大？ 我們的銀河系直徑約為10萬光年，而"牛眼"直徑為25萬光年，幾乎是"牛眼"的兩倍半。 研究人員利用哈勃的清晰視野，仔細地確定了大部分星環的位置，因為許多星環都堆積在中心位置。帕夏說："如果沒有哈勃，這是不可能實現的。" 他們利用凱克天文臺又確認了一個環。 研究小組懷疑第 10 個星環也曾存在過，但現在已經褪色，無法再探測到了。 他們估計，它可能比哈勃圖像中最寬的環遠三倍。
這張碰撞環星系 LEDA 1313424（綽號"牛眼"）的照片是由哈勃太空望遠鏡的高級巡天照相機（ACS）拍攝的。 圖中顯示了比例尺、羅盤箭頭和參考色鍵。 資料來源：NASA、ESA、Imad Pasha（耶魯大學）、Pieter van Dokkum（耶魯大學） 帕夏還發現了"牛眼"與一個早已確立的理論之間的驚人聯系： 星系環似乎幾乎完全按照模型的預測向外移動。 范多庫姆說："這一理論就是為了有一天有人看到如此多的星環而提出的。"能通過牛眼星系證實這一由來已久的預言，我們感到無比欣慰。" "如果從高空俯瞰，就會更明顯地發現該星系的星環并不像飛鏢盤上的星環那樣均勻分布。 哈勃的圖像從一個小角度顯示了銀河系。"帕夏解釋說："如果我們直接俯視銀河系，星環看起來是圓形的，星環在中心處成團，越往外間隔越遠。" 要想象這些星環是如何形成的，可以想象一下將一顆小石子投入池塘。 隨著時間的推移，第一個圓環蕩漾開來，成為最寬的圓環，而其他圓環則在其后繼續形成。 研究人員猜測，牛眼星系的前兩個星環形成得很快，并向外擴散出更寬的圓環。 由于藍矮星系的飛越對前兩個圓環的影響更大，因此其他圓環的形成可能略有錯開。 單個恒星的軌道基本上沒有受到干擾，不過恒星群確實"堆積"在一起，經過數百萬年后形成了明顯的星環。 然而，氣體被帶向外側，與塵埃混合形成新的恒星，使牛眼星環更加明亮。 要弄清在藍矮星"飛越"之前和之后有哪些恒星存在，還有很多研究工作要做。 天文學家現在還能改進模型，以顯示銀河系在數十億年中可能如何繼續演變，包括更多星環的消失。 雖然這次發現只是一次偶然，但天文學家們可以期待在不久的將來發現更多類似的星系。"范多庫姆解釋說："一旦NASA的南希-格蕾絲羅曼太空望遠鏡開始科學運作，有趣的天體就會更容易出現。我們將了解到這些壯觀事件到底有多罕見。" 研究小組的論文于2025年2月4日發表在《天體物理學雜志通訊》上。 編譯自/ScitechDaily |
