星系碰撞（galactic collision）並非一般意義上的碰撞，而是一種引力互動作用。星系碰撞在宇宙中相當普遍，也是星系演化的關鍵。
基本介紹
- 中文名：星系碰撞
- 外文名：galactic collision
- 原理：引力互動作用
- 關鍵：星系演化
- 學科：天文學
- 套用：物理研究
理論發展,觀測發現,科學預測,
理論發展
星系碰撞的一種可能的結果，就是星系的合併。當兩個星系發生碰撞，並缺乏足夠動能來讓自己在碰撞之後繼續旅行時，它們就會彼此“墜”向對方，在無數次擦肩而過之後最終合併成一個星系。另一方面，假如參與碰撞的一個星系比另一個大得多，那么前者在碰撞後基本上能保持原樣，而後者則被撕裂，成為前者的組成部分。顯然，星系合併對原先兩個星系的形狀的影響比“大碰小”或“小碰大”要大一些。
在大多數情況下，星系碰撞不會直接發生，且只是損失一些星系外部的恆星，它們被強大的引力牽扯走，然後被拋擲到太空，留下星系內部的恆星浸淫在星系間的星海里。若碰撞直接發生，結果會很戲劇化：兩個旋渦星系相撞，氣體圓盤被強烈的震撼力驅逐到空間裡，然後合併成更大更亮的星系，即形成一個不具氣體物質的橢圓星系。宇宙中的棒漩星系、不規則星系都是幾個星系碰撞或相互影響的產物。小星系呈旋渦狀逐漸墜向最大的星系，直到被大星系“吞噬”掉為止，這些大星系則變得愈來愈大，繼續吞食比它們小很多的星系。
在《科學》雜誌上發表的一份報告指出，x形射電星系記憶體在能夠突然翻轉的大質量黑洞，這種現象可能是由於吸收了其他星系的黑洞而造成的。
大多數星系中都存在著特大質量的黑洞，其質量可達太陽質量的數百萬或數十億倍。人們認為其中最活躍的旋渦在吞噬氣體和恆星時，會以可怕的速度進行旋轉。吸入的物質旋轉形成了一個向太空中強烈噴射能量的巨型盤狀物。調查表明，大約7%的活躍的射電星系具有x形的，或者說是翼狀的噴射流。天文學家認為，這些特徵代表著中心黑洞的運動，與地球自轉軸隨時間的改變而移動的情況非常相似。
觀測發現
1980年，美國、英國、荷蘭合作發射的紅外天文衛星首次探測到極亮紅外星系的強烈紅外輻射，它比銀河系的紅外輻射強100倍以上。天文學家估計，這些很亮的紅外光是由於星系相互碰撞時，塵埃物質將碰撞中產生的新生恆星的光叢吸收並再輻射所致。哈勃空間望遠鏡在近3年的時間裡對30億光年內的123個極亮紅外星系進行搜尋，結果發現其中有30%有明顯可見的多重合併。在這些宏偉壯觀的多重碰撞中，科學家們看到了宇宙進化順序中的最終階段——小的碎片相互結合形成更大的天體。大量物質從星系的裂縫中出來，形成很長的佇列，物質收縮形成的多重核擠在一起，有時還可以看到星系相互結合的“巢”。這一結果表明了宇宙早期的樣子，那時的星系碰撞經常發生，因而誕生出許多新的恆星。
眼睛狀碰撞
眼睛狀碰撞
AM0644-741環狀星系2005年5月9日，美國航天航空局的一顆人造衛星觀測到明顯是從遙遠星系傳來的一次激烈的能量爆發，這是首次觀測到的兩顆中子星激烈的碰撞。這顆人造衛星名叫斯威伏特，它傳來的信息很快被傳達給地面天文工作者，隨後展開了數小時緊張的分析研究工作。
兩顆中子星碰撞
兩顆中子星碰撞中子星碰撞被用來解釋一系列令人費解的巨型射線爆發，這些爆發被稱為伽馬射線爆發。天文學家們目前可以肯定“長爆發”，即歷時幾秒到幾分鐘的伽馬射線爆發，是巨星燃盡，它們緻密的核塌縮導致星體爆發並在形成黑洞的過程中產生的；而“短爆發”，即不足1秒的伽馬射線爆發，產生的原因始終是個謎。
2007年8月，美國天文學家宣稱，他們最近藉助“斯皮策”太空望遠鏡成功觀測到四個巨大的星系團相互發生碰撞，併合並成一個人類迄今為止觀測到的最大規模的星系。
四星系碰撞圖此次星系碰撞星系團，編號為CL0958+4702，距離大約50億光年。天文學家利用安裝在“斯皮策”太空望遠鏡上的紅外攝譜儀，觀測到包含四個水滴形狀的橢圓星系團發出罕見的扇形羽狀光。這四個星系中的三個有銀河系那么大，另一個大小則相當於銀河系的三倍。在星系碰撞期間，拋射出了數十億個較老的恆星，最終將有一半的恆星重新形成一個新的星系團。
"天線行星"碰撞
2010年8月據《每日郵報》報導，近日美國國家航空航天局利用三台高科技望遠鏡拍攝到一張驚人圖片，從圖中可看出是兩個已經發生碰撞的巨大星系群正在逐漸相互交融，畫面磅礴壯觀。
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&#39據科學家分析，這個碰撞交融的過程持續時間已達數百萬年。這次碰撞大約發生在6200萬年以前，並且現在仍在進行之中。
新發現
天文學家通過高倍望遠鏡發現在宇宙的深處有兩個正在相互碰撞的星系，並且通過難得可貴的“星系透鏡”(galactic lens)捕捉到了碰撞圖像。
首席研究員雨果·梅西亞斯(Hugo Messias)在新聞發布會上解釋說：“雖然天文學家們通常使用天文望遠鏡來觀察星系，但是在某些情況下，藉助宇宙本身產生的自然透鏡能夠極大推進我們對細節的觀察能力。”
質量巨大物體由於引力的作用可以將身後的光線彎曲，我們將之稱為“引力透鏡效應”。天文學家就是通過這樣的“宇宙放大鏡”來研究原本不可見的天體。但是要想利用引力透鏡效應，充當透鏡的天體和被觀察天體必須十分精確地在同一條直線上，而這是十分罕見的。
兩個星系碰撞發生的時間距今約有宇宙年齡的一半。利用引力透鏡效應，ALMA(阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波天線陣)、VLA(射電望遠鏡巨陣)和許多其他望遠鏡都拍攝到了最佳圖片。在充當透鏡的前景星系周圍形成一個幾乎完整的圓環，背後是宇宙深處兩個星系相互融合的圖像。這張照片結合了來自哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)以及夏威夷的凱克-II望遠鏡的拍攝照片。
智利貢塞匈大學(Universidad de Concepción)和葡萄牙里斯本大學(Universidade de Lisboa)梅西亞斯說：“連成一線的機會的確非常罕見，而且往往難以確定。”通過合成採用不同波長的望遠鏡的圖像，我們可以更加有效地尋找這種偶然情況。”
研究人員說，官方指定正在碰撞的星係為 HATLAS J142935.3-002836(或者簡稱H1429-0028)，是迄今為止通過引力透鏡效應觀察到最亮的天體。天文學家們可以將來自哈勃太空望遠鏡、ALMA、VLA、凱克天文台和其他望遠鏡的觀測相結合，以產生更精細的圖像。
