透過鄰近星系的紫外線照片窺探宇宙初貌 (HST Latest News PRC01-04)(11/1/2001)

(按小圖看大圖)

天文學家嘗試利用這三張哈勃太空望遠鏡拍攝的影像,幫助解釋為何遙遠星系總是形態古怪,跟我們附近的典型橢圓狀及漩渦狀星系都很不一樣。

究竟遙遠星系是真的形態奇異,抑或它們其實都是普通星系,只因天文學家單單拍得當中的光亮部份而產生錯覺呢?從這些星系發放出來的光波,飛越數以十億光年的遙遠距離才到達地球。在這邁長的旅程中,光波的波長因宇宙膨脹而被拉長。結果,本來可見的光波變成不容易測度的紅外線。天文學家觀測到的光波大多是從遙遠星系中年輕恆星聚集的熾熱區域而來的,這些恆星其實主要發放紫外線,但到達地球時卻因其波長被拉長而變成可見的光波。研究這些遙遠星系就彷彿在併砌一幅不整全的併圖般困難。

那麼,甚麼才是遙遠星系的真正模樣呢?天文學家研究了鄰近我們的三十七個星系,觀測它們發放的紫外線及形態,再跟遙遠星系的形態作比較。在同時透過紫外線及可見光來觀測星系,檢視組成這些「恆星城市」中的每顆恆星後,天文學家相信我們看到的不過是遙遠星系的「冰山一角」而已。根據哈勃太空望遠鏡拍得的紫外線影像顯示,並非所有的遙遠星系都是形態古怪的。

左方照片中是位於大熊座內,離我們約四千六百萬光年的漩渦狀星系 NGC 3310 的中央區域,當中星光璀燦奪目,不同年歲的恆星均勻地分佈其間。倘若大部份星系都如 NGC 3310 一樣,天文學家便能較輕易地辨認出不同類別的遙遠星系。然而,在大多數的星系裡,不同年歲的恆星互相隔離,這使得遙遠星系的分類工作愈見棘手。

在中央的照片裡,我們看到的是位於南天天爐座內,離地球約五千六百萬光年的細小、年輕漩渦狀星系 ESO 418-008。它是天文學家在深空探索中找到的大量「侏儒星系」(dwarf galaxies) 中的一員,這些「侏儒星系」比其它典型星系(如我們的銀河系)的規模要小得多,可能是組成較大星系的「原件」。在 ESO 418-008 內,不同年歲的恆星互相隔離;年老恆星(紅色光點)聚集在星系的中央區域,較年輕的恆星(藍色光點)則分佈在漩臂上。

右方照片顯示兩個互相碰撞的星系 - UGC 06471 及 UGC 06472,它們位於大熊座內,離地球約一億四千五百萬光年。星系碰撞在早期的宇宙中經常發生,也因此造成了各式形態奇特的星系。哈勃太空望遠鏡在深空探索時曾目睹很多這樣的星系。這張碰撞星系的紫外線影像顯示星系當中含有大量塵埃,相信是來自星系碰撞前或期間形成的巨大恆星,這些塵埃令星系中多處的星光轉紅,就好像污濁的大氣使夕陽變得火紅一樣。研究這對鄰近我們的碰撞星系可幫助天文學家解釋一些遙遠奇特星系的成因。