近日,清华大学研究团队发表的一项新研究,揭开了88亿光年外宇宙的神秘一角——在COSMOS天区,科学家偶然发现了一张巨大的“宇宙鬼脸”,后被命名为“宇宙猫头鹰”(Cosmic Owl)。这一跨越近百亿光年的奇观,并非天外来客的面容,而是宇宙中极为罕见的双环状星系碰撞现象。
COSMOS天区因视野清晰、极少受星际物质遮挡,成为深空观测的绝佳目标,韦布望远镜曾在此耗时255小时绘制出包含近80万个星系的宇宙图谱。此次发现的“宇宙猫头鹰”便隐匿其中,其最引人注目的是一双凝视地球的“大眼睛”,轮廓与猫头鹰面容高度契合,颠覆了人们对星系形态的常规认知。
为破解这一奇观的成因,研究团队动用了詹姆斯·韦布望远镜、甚大阵射电望远镜(VLA)等多种尖端设备,通过多波段观测还原其本质。韦布望远镜的近红外与中红外成像能力,穿透了宇宙尘埃的遮挡,清晰捕捉到星系的细微结构,最终证实“宇宙猫头鹰”由两个正处于碰撞过程的环状星系构成。
环状星系本身已是宇宙中的稀有存在,其形成需满足“正中靶心”式的对穿碰撞条件。就像石块投入池塘激起涟漪,当一个小星系正面穿过大星系核心,产生的引力扰动会以密度波形式向外扩散,压缩星系内的气体与尘埃,进而触发大规模恒星形成,最终形成明亮的环状结构。此前发现的环状星系如PGC 54559,均为孤立存在,双环状星系碰撞尚属首次观测。
这两个环状星系直径均约2.6万光年,大小近乎一致,规则的排列造就了“猫头鹰”的独特轮廓。科学家推测,那双“眼睛”是两个星系的明亮核心,蓝色“喙部”则是碰撞中最活跃的恒星形成区,遍布年轻炽热的蓝色恒星,是星系碰撞催生新生的直接证据。
星系碰撞在宇宙中虽不罕见,但多为引力牵引下的“擦肩而过”,双环状星系碰撞的现象独一无二。此次发现不仅填补了星系碰撞研究的空白,更为探索早期宇宙星系演化提供了宝贵样本。88亿光年的距离意味着我们看到的,是宇宙年轻时期的景象,这对验证星系演化模型、理解恒星形成机制具有重要意义。
从孤独的环状星系到双环碰撞的奇观,“宇宙猫头鹰”的发现再次印证了宇宙的浩瀚与奇妙。随着观测技术的升级,更多隐藏在深空的宇宙奥秘正被逐一揭开,为人类探索宇宙的起源与演化提供着无尽可能。