隱藏在遙遠星系團碰撞中的是一束類似於“星際飛船”的氣體——“星際迷航”系列中的標誌性宇宙飛船。星系羣，宇宙結構包含了成百上千的加拉公理，是宇宙中最大的天體在引力作用下聚集在一起。數百萬度的氣體填滿了各個星系之間的空間。熱氣體的質量大約是所有星系質量總和的六倍。這種過熱的氣體對光學望遠鏡來說是看不見的，但在x射線中會發出明亮的光芒，因此需要像美國宇航局錢德拉x射線天文臺這樣的x射線望遠鏡來研究它。通過將x射線與其他類型的光(如無線電波)結合，就可以得到這些重要宇宙物體更完整的圖像。

　　博科園-科學科普：一幅新的Abell 1033星系團合成圖像，包括來自錢德拉(紫色)的x射線和來自荷蘭低頻陣列(藍色)網絡的無線電發射，就做到了這一點。斯隆數字天空調查的光發射也顯示出來。該星系團距離地球約16億光年。利用x射線和無線電數據，科學家們確定Abell 1033實際上是兩個正在碰撞的星系羣。這一異常的高能事件，從圖像的頂部到底部發生，產生了湍流和衝擊波，類似於速度超過音速的飛機產生的音爆。在Abell 1033中，碰撞與另一個充滿能量的宇宙過程相互作用——通過物質螺旋進入超大質量黑洞，產生高速粒子噴流。這些射流通過射電發射在圖像的左右兩側顯現出來。

　　複合圖，圖片：Chandra X-ray Center

　　無線電發射是由繞着磁力線旋轉的電子產生的，這個過程稱爲同步輻射。射流中的電子以接近光速的速度運動。當星系及其黑洞向圖像下方移動時，右側的噴氣機在撞擊到另一個星系團的熱氣體時減慢了速度。左側的噴射不會減慢，因爲它遇到的熱氣體少得多，從而爲射流提供了翹曲的外觀，而不是通常所看到的直線。這張Abell 1033的圖片也提供了一個“視錯覺”的例子，這是一種心理現象，在其他隨機數據中可以看到熟悉的形狀和模式。在Abell 1033中，數據中的結構與《星際迷航》中虛構的星際飛船企業號的描述驚人地相似。

　　x射線波段，圖片：Chandra X-ray Center

　　在天體物理學研究方面，對這幅圖像的詳細研究表明，在Abell 1033中，“碟形區域”的電子和星狀射電發射頸的能量要高於在“星驅區域”左下方的能量(見標籤)。這表明電子已經被重新激發，大概是當噴流與熱氣體中的湍流或衝擊波相互作用時。產生無線電輻射的高能電子通常會在幾十到幾億年的輻射中失去大量的能量。無線電發射就會變得無法探測。然而在Abell 1033中觀測到的廣泛擴展的射電發射，超過了50萬光年。

　　光學波段，圖片：Chandra X-ray Center

　　這意味着高能電子的數量和能量都比之前想象的要多。一種觀點認爲，由於額外的衝擊和湍流，電子的能量進一步增加。除了星狀物體外，圖像中其他的射電源是來自另一個星系的短射流(標記爲“短射流”)和“射電鳳凰”(射電鳳凰)。射電鳳凰是由電子雲組成的，這些電子雲在射電發射過程中逐漸消失，但在衝擊波壓縮雲時又重新被激發。正如在2015年報道的那樣，這使得雲再次以無線電頻率發光。進行這項研究的研究小組將利用錢德拉和洛法的觀測資料，尋找更多的星系羣與扭曲的射電輻射碰撞的例子，以進一步瞭解這些高能天體，這一結果發表在《科學進展》上。

　　博科園-科學科普｜參考期刊文獻:《科學進展》

　　研究/來自：錢德拉X射線中心

　　DOI: 10.1126/sciadv.1701634

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