http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-03-25
科学专题：蓝矮星系内隐藏的巨型星团是两矮星系碰撞中星体对碰的生成物
从哈勃空间望远镜拍摄到蓝色的背景星系NGC 5253图像来看，其内部有许多较为集中的巨型红色气体星云，尽管好像他们完全嵌入在该星系中。我个人认为，NGC 5253不是一个单一的矮星系，而是两大矮星系正在持续发生碰撞的特征，它们还会有更加精彩离奇的表演。
从星云碰撞的角度看，具有这种特有图像的星系，一般会存在于巨型化的所谓矮星系中。当一相对较小的矮星系运动向另一巨型化矮星系时，它们同样要发生猛烈碰撞，并由此产生许多我们现阶段很多物理学家不好理解的表现形态。
极其有趣的是，这种宇宙碰撞因为星云中气体成分分布较少，碰撞将会集中发生在两星系内的那些互相靠近的星体或恒星团之间。如果是恒星团之间发生碰撞，就会在矮星系内出现局部猛烈爆发，从而在巨型化矮星系中局部形成更大的新生恒星系。这种情况尤其像军事演习时射向空中的两个相撞而发生爆炸的炮弹之表现。如下图中所示，黑圈位置的星云可能是发生碰撞不久形成，它的亮度更高，辐射的能量也会更强。如果NGC 5253星系内存在刚刚发生的大型恒星系碰撞，那么，这种碰撞一定会产生大量高强度的X射线爆发。
NGC 5253图中黑圈位置的星云可能是两个恒星星团发生碰撞后不久形成的，而那些较暗的红色星团为更早发生碰撞所形成。例如方框中的红色星云可能是两矮星系的边际星体发生碰撞的生成物。
又例如，2012年10月27日NASA官网报道，美国航空航天局和欧空局同时利用哈勃太空望远镜观测到一个不太明显的不规则星系，NASA将其命名为NGC 3738，并认为这是一个刚发生星爆不久的星系。NGC 3738距离太阳大约12万光年的大熊星系附近，且属于梅西耶81星系群之一。事实上，这不是星爆，而是两大矮星系发生了碰撞。
一般来说，矮星系都比较稳定，即便发生星爆也不可能有如此众多数量的星系相对集中于一定时段突出爆发。在宇宙中，矮星系的数量非常巨大，按星系碰撞几率推演，它们发生碰撞也算不上是什么离奇稀罕的事情。所谓矮星系“星爆”，其实就是矮星系之间相互碰撞的结果，而且，这种有“星爆”特征的矮星系在宇宙中的数量并不是非常多。
确实，矮星系之间这类宇宙碰撞是非常有其自身特征性的，也是非常有趣、非常有观测标本意义、非常有理论价值的宇宙碰撞事件。至今，天文界还没有人明确肯定宇宙中还存在如此离奇的宇宙碰撞事件。
按照我们的宇宙星云碰撞理论，我们初步判断这种宇宙超级碰撞会有如下的表现：
1、NGC 5253星系图像表明，此确实为两矮星系初步接触碰撞发生不久，而且以后还会持续发生多种恒星团之间、甚至星系内在行星与恒星之间、恒星系与恒星系之间的超级大碰撞。当然，行星与行星的碰撞、行星与恒星的碰撞、恒星与恒星的碰撞、恒星与恒星团之间的碰撞、以及恒星团与恒星团之间的碰撞都是各不相同的，至少在能量辐射量、新生成恒星星云大小等方面就可以很明显地做出判定。小的碰撞规模小，向外辐射X射线能量不大，所生成的新恒星云团也相对很小；相反地，巨型碰撞规模大，向外辐射X射线能量非常大，所生成的新恒星云团也非常大。同时，因为是瞬时猛烈碰撞，碰撞区首先表现为强烈X射线爆发（或γ射线爆发），且亮度突发性剧烈增大，然后，经过一段时间，碰撞区的亮度又会慢慢减小，直到形成为看似稳定的恒星云团。
2、NGC 5253星系边际发生的碰撞，因其恒星分布密度较小，恒星或行星的体积也比较小，它们的碰撞就只能生成小的恒星云。例如图中右侧中部和右侧上部方框标示的较暗较微小红色星云团，还有那些很模糊的红色星云团，它们都是小型碰撞下的生成物。这样的情况已基本表明两个矮星系的边际，并由此可以大致确定两个矮星系的尺度范围。
3、矮星系之间的碰撞极其容易观察到所谓超新星爆发，尤其是那些恒星团之间的碰撞更是表现卓越。所以，NGC 5253将是印证超新星发生的最佳窗口。值得注意的是，当两个星体愈来愈靠近时，由于其自身内存在许多诸如我们远距离很难观测到的行星或众多小行星甚至彗星，它们居于恒星的外层必定首先发生碰撞，这就必然会使得有待碰撞发生的恒星突然变得越渐明亮起来。这种情况的发生将预示着可能不久就会发生更为猛烈的碰撞。我们要想观察到超新星发生，可能这种短时期存在的恒星亮度增大是一个重大特征。当然，碰撞发生后生成较巨大的星云是必然的事情。
4、两大矮星系发生碰撞，合并星系的恒星密度一定会持续增加。这一特征是必然存在的，但是，在我们远距离观测并进行准确统计又有很大的难度。不过，远道而来的矮星系中的恒星因受碰撞中散发气体的作用，可能会越渐变得明亮一些。如果其中一矮星系内恒星越来越靠近我们地球方向运动，那么，它们自身因越来越靠近另一近距我们的矮星系也会增加一些亮度。我们仔细分辨上图，发现远距我们的矮星系尺寸应该更大一些，因为背景矮星系中恒星更密集而亮度明显低于近距我们矮星系。至于碰撞方向，似乎近于正面碰撞，但需要更多的观察才能确定。
5、矮星系之间的碰撞不同于含高密度气体的星云之间的碰撞，星系合并聚集成新的星系会自有其特征。矮星系中存在大量恒星系，气体物质含量相对较少，而浓聚成星体的这种高密度实物数量较多，它们中很多星体可能不会直接发生对撞。小型矮星系中那些相当多没有发生对碰的星体，可能会穿透大型矮星系而继续游荡在宇宙中，只有那些已经发生碰撞的恒星系或星体必然会被截流到新合成的更大型且携带大量新生恒星云团的矮星系中。这就是说，矮星系发生碰撞后，恒星密度会逐步减低，内在的亮度也会减低。
6、NGC 5253是值得长期跟踪的。如果NGC 5253中越来越多的星云生成，那就表明碰撞发生密度的增加，是两大矮星系碰撞由初期小截面碰撞期逐步进入了大截面碰撞期的表现，更说明好戏还在后头。
这个哈勃空间望远镜拍摄到蓝色的背景星系NGC 5253图像同样告诉我们，宇宙中的碰撞是多种多样的。宇宙碰撞不仅能量辐射极高，而且碰撞过程也是非常复杂的。宇宙中的各类碰撞具有各自不同的表现特征。我深信，NGC 5253这类矮星系发生碰撞合并的表现必将给人类观察宇宙带来更多的惊喜。
[Anbaoe lee 2015年3月25日]
相关参考
加州大学发现蓝矮星系内隐藏巨型星团
背景星系NGC 5253内不仅拥有巨型星团，而且还拥有大量的暗物质
腾讯太空讯 据国外媒体报道，哈勃空间望远镜拍摄到蓝色的背景星系NGC 5253，科学家认为该星系中存在神秘的星团，其亮度是太阳的十亿倍，但周围的尘埃却隐藏了星团内的炙热气体。进一步的研究发现星团内部隐藏着超过百万颗年轻的恒星，这是一个相当大的规模，庞大的气体分子笼罩在高温环境下。更重要的是，这个星团距离我们较近。加州大学物理学与天文学教授吉恩-特纳认为这是被星际尘埃遮挡的恒星工厂，我们探测到其内部充满生命力的新生恒星。
科学家对星团观测后发现，其年龄仅有300万年，这在宇宙时间长河中算是非常年龄的，其未来的演化可能长达10亿年之久。到目前为止，科学家并没有在银河系内发现如此巨大的星团。为了研究NGC 5253星系内部星团的奥秘，吉恩-特纳和她的同事使用了史密森天体物理天文台的亚毫米波阵列望远镜，发现其拥有数百个这样的大型星团，至少有一些是非常年轻的。星团中包含了超过7000颗“O”型恒星，这是目前已知最亮的恒星，比太阳还亮100万倍。
同时科学家也发现NGC 5253星系内拥有大量的暗物质，暗物质的总量是可见物质的9倍之多。未来几年，科学家希望通过云计算对星团的形成机制进行研究，寻找其气体元素的起源。（罗辑/编译）
[腾讯网]
未来搜寻潜在宜居星球应当着眼于红矮星
科学家最新研究显示，未来搜寻可能存在外星生命的星球应当着眼于红矮星，图中是系外行星开普勒-186f。
腾讯太空讯 据国外媒体报道，目前，美国科学家最新一项研究表明，环绕小型昏暗红矮星的行星可能具备孕育生命的条件。
多年以来许多天文学家曾认为环绕红矮星的行星很可能不适宜生命存活，任何接近红矮星“宜居地带(该距离可维持液态水存在)”的行星可能处于潮汐锁定状态，按照这种思维，处于潮汐锁定的行星，一侧冰冻，另一侧沸腾。红矮星也倾向于闪光，强烈光线将煎烤邻近行星表面生命体。
但是前不久，一些天文学家开始重新考虑这些观点，美国哈佛大学天文学教授约翰-约翰逊(John A. Johnson)说：“红矮星周围环绕的小型行星对于孕育生命具有很大优势，首先，红矮星数量众多，银河系红矮星数量占据大约70%，此外这些恒星非常稳定，它们的超耀斑时期仅持续10年，之后明显稳定下来。”
红矮星较小质量意味着它们缓慢燃烧核燃料，其宜居地带行星不可能处于潮汐锁定状态，近期一项研究表明，海洋或者厚密大气层有助于维持行星旋转。约翰逊计划使用开普勒太空望远镜和系外凌日现象观测卫星的数据发现类似的行星，他已仔细筛选开普勒探测器的观测数据，并发现了与红矮星保持近距离、拥有液态水的候选类地行星，例如开普勒-186f。
他们能够很容易发现红矮星周围的类地行星，这是因为采用了探测系外行星的一种方法——“视向速度测量”，当一颗恒星朝向或者偏离地球移动，光谱线将转移为蓝色或者红色，该现象叫做“多普勒频移”。环绕行星引力潮汐作用将在光谱中留下相应记号，使天文学家推断这些行星的存在。
这种方法并不适用于较大恒星，例如太阳，恒星并不会因行星受到引力影响，换句话讲，红矮星拥有较近距离的宜居行星，很容易发现这些行星。
另一种行星搜寻方法——“凌日测量”，也可适用于红矮星。开普勒探测器使用该策略搜寻当行星掠过恒星前方时的亮度变化，通常体积较大、较明亮的恒星，所探测到的凌日点较小，并且难以勘测。（悠悠/编译）
[腾讯网]
相关链接
科学专题：星云碰撞行将结束的典型天体事件 亮度超太阳一千万倍
The Elementary Particles Causing the Thermonuclear Fusion and the Evolvement of the Fixed star