臺北市立天文科學教育館

錢卓拉 X 射線天文臺（Chandra）與其他望遠鏡的新觀測，捕捉到一場罕見的宇宙事件：兩個星系團已發生碰撞，並正朝著第二次衝撞的方向接近。

星系團是宇宙中最大尺度的結構之一，內含數百甚至數千個星系，由重力束縛而成，星系團內也含大量超高溫氣體，以及看不見的暗物質。此次觀測的主角是距離地球約 28 億光年的 PSZ2 G181 系統，由兩個正在合併中的星系團組成。早期的電波觀測曾發現，其外圍出現括號形狀的弧狀結構。

在本次研究的新合成影像中，科學家結合了 NASA 的錢卓拉與歐洲太空總署 XMM-牛頓望遠鏡的 X 射線資料、先前的電波觀測結果，以及可見光影像。經分析，括號狀結構極可能為衝擊波前緣，類似超音速飛行時產生的音障衝擊波，可能源自約十億年前星系團初次碰撞所造成的氣體擾動。這些衝擊波自碰撞中心向兩側擴散，目前兩個對稱波前緣的間距已達約 1100 萬光年，為目前所知此類結構間的最大距離。

最新的觀測資料顯示，PSZ2 G181 系統正在準備進行第二次碰撞。在先前的交會後，兩個星系團已逐漸減速並轉向彼此靠近，預示著新一輪的衝撞正在醞釀中。研究團隊透過對 X 射線影像的詳細分析，發現了三個與碰撞軸對齊的衝擊波前緣，可能是這場即將發生的二次碰撞的早期徵兆。

圖說：PSZ2 G181 系統的最新合成影像。影像中央的藍色區域為 X 射線觀測所揭示的兩個星系團所含大量超高溫氣體（Hot Gas Cluster 1 & 2），以及三個內部衝擊波結構（Inner X-ray Shocks）。紅色的括號形結構則為電波波段觀測到的衝擊波前緣（Pair of Radio Shock Fronts），這些衝擊波前緣形成於約十億年前的初次碰撞事件。

(Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/Stroe, A. et al.; Optical: PanSTARRS; Radio: ASTRON/LOFAR; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk)

研究人員目前正估算這兩個星系團的個別質量。儘管如此，整體而言，PSZ2 G181 的總質量仍低於其他已知曾發生碰撞的星系團系統，使其成為一個特殊案例，也有助於研究較低質量系統中罕見的星系團碰撞事件。這項研究成果已發表於近期的《天體物理期刊（The Astrophysical Journal）》（Stroe et al. 2025）。（編譯 / 段皓元）

資料來源：CHANDRA

相關影片：