马卡良星系链 (星系)
· 描述:一串由星系构成的宇宙项链
· 身份:位于后发座的一串相互作用星系,包括马卡良 348-347等,距离地球约4.5亿光年
· 关键事实:多个星系在引力作用下排成一条直线,是研究星系间相互作用和并合过程的经典案例。
马卡良星系链:后发座上的“宇宙项链”(第一篇幅·初遇)
深夜十一点的紫金山天文台,穹顶在松涛声中缓缓打开。我握着控制台的手柄,将2.5米口径的反射望远镜对准后发座那片稀疏的星区——屏幕上的CCD图像起初只有模糊的光斑,但随着曝光时间累积,一条由星系组成的“光带”突然刺进视野:十几个淡黄色光点沿着近乎笔直的线条排列,像宇宙用引力串起的一串珍珠项链。
“找到了!马卡良星系链!”我对着对讲机喊,声音在空旷的控制室里激起回音。屏幕另一端,国家天文台的老张立刻凑过来,眼镜片上反射着星系链的图像:“就是它!1970年代马卡良巡天发现的‘宇宙项链’,4.5亿光年外的星系相互作用标本——今晚咱们要拆开看看,这串‘项链’是怎么串起来的。”
我颤抖着放大图像:最亮的成员是马卡良348,一对相互缠绕的螺旋星系,像两个跳交谊舞的巨人;旁边的马卡良347是个椭圆星系,像个敦实的“领扣”;更远处,马卡良345、346依次排开,连成一条横跨100万光年的直线。那一刻,我知道我们找到了什么:一个由引力编织的“宇宙剧场”,正上演着星系碰撞、并合与重组的史诗。
一、从“摄影底片上的污点”到“宇宙项链”:五十年的发现之旅
马卡良星系链的故事,始于1940年代苏联天文学家本杰明·马卡良(Benjamin Markarian)的一次“偶然发现”。当时,他用口径70厘米的施密特望远镜拍摄后发座天区,冲洗出的蓝色敏感底片上,几个星系的光斑比普通星系更蓝——这在当时被认为是“摄影底片的污点”,直到1960年代,随着光谱分析技术进步,人们才发现这些“蓝星系”正在剧烈形成恒星,且与周围星系存在引力关联。
1. 马卡良的“蓝色星系猎手”:用底片捕捉恒星风暴
本杰明·马卡良是苏联亚美尼亚的一位“星空猎手”。1950年代,他在列宁格勒(今圣彼得堡)天文台工作,专注于寻找“活动星系”——那些核心有强烈辐射的星系。他用一台改装过的广角相机,搭配对蓝光敏感的感光乳剂,系统性拍摄北天星空。
“马卡良的底片像‘宇宙X光片’,”老张翻出一本泛黄的《马卡良星系表》,“他能看出普通天文学家忽略的细节:某些星系的光斑边缘有‘羽状物’,那是气体被引力拉扯的痕迹;某些星系的光谱里有强紫外线,说明核心在大量形成恒星。”
1960年,马卡良在底片上标记出后发座天区的“异常星系群”:12个星系沿一条直线排列,彼此间距从10万到50万光年不等,像一串被刻意摆放的珍珠。他称其为“线性星系群”,但当时没人意识到,这串“珍珠”会成为研究星系相互作用的“黄金标本”。
2. 从“线性群”到“星系链”:引力关联的确认
1970年代,美国天文学家利用帕洛玛山天文台的5米望远镜拍摄后发座天区,发现马卡良标记的星系群并非偶然排列——它们的光谱显示,所有星系都在以相近的速度远离地球(红移量z≈0.02),且引力相互作用导致气体和恒星被“潮汐拉伸”,形成连接星系的“气体桥”。
“这才是关键!”老张指着光谱图解释,“如果这些星系只是‘看起来排成线’,红移量会各不相同;但它们的红移几乎一致,说明它们真的在同一个引力系统里,被共同的‘引力之手’串在一起——这就是‘马卡良星系链’名字的由来。”
1975年,国际天文学联合会正式将其命名为“马卡良星系链”(Markarians Chain),确认包含至少7个主要成员:马卡良345、346、347、348、349、350、351,距离地球约4.5亿光年(相当于银河系直径的450倍)。
二、星系链的“成员图鉴”:宇宙项链上的“珍珠”
马卡良星系链的“珍珠”各有性格:有的暴躁(正在碰撞),有的沉稳(椭圆星系),有的年轻(富含气体)。通过哈勃太空望远镜和斯皮策红外望远镜的接力观测,天文学家已摸清每个成员的“脾气”。
1. 马卡良348:“交谊舞”中的螺旋星系对
星系链最亮的成员是马卡良348(NGC 5679),由三个星系组成:核心是一对相互缠绕的螺旋星系(NGC 5679A和NGC 5679B),外围还有一个小型伴星系(NGC 5679C)。
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