世界上最强大的望远镜之一上的新仪器进行的首次观测以惊人的细节捕捉到了一次巨大的星系碰撞，尽管它距离我们2.9亿光年。周五发表在《皇家天文学会月刊》上的研究结果揭示了撞击产生的强大冲击波，并可能揭示类似事件如何形成银河系和其他星系。

这次天文撞击发生在一个由五个星系组成的星系群中，这个星系被称为斯蒂芬五重奏，它是詹姆斯韦伯太空望远镜于2022年发布的首批图像之一，因此声名狼藉。现在，人们用一种名为威廉·赫歇尔望远镜增强区域速度探测器（WEAVE）的新仪器进行了首次观测，该仪器位于西班牙拉帕尔马的威廉·赫歇尔望远镜上。

“看到WEAVE在这里发现的细节水平真是太棒了，”该研究的合著者、英国牛津大学的天体物理学家加文·道尔顿在一份声明中说。“除了我们在斯蒂芬的五重奏中看到的冲击和展开碰撞的细节外，这些观察结果还为我们提供了一个非凡的视角，让我们了解在我们目前的能力极限下，几乎无法分解的微弱星系的形成和演化过程中可能发生的事情。”

天文学家发现，斯蒂芬五重奏中的一个名为NGC 7318b的星系正在以每小时200多万英里的速度撞击它的邻居。它造成了类似于战斗机音爆的强大冲击，只不过SR-71黑鸟喷气式战斗机的最高速度约为每小时2500英里，所以NGC 7318b的移动速度大约是它的800倍，罗伯特·利亚在Space.com上写道。

自1877年斯蒂芬五重奏被发现以来，科学家们一直对它感兴趣，原因之一是，它的许多星系经常接近相互撞击，而且它是由过去天文碰撞留下的残骸组成的。用《新阿特拉斯》杂志的迈克尔·欧文（Michael Irving）的话来说，斯蒂芬的《五重奏》是“宇宙中的玻璃和金属在车祸后散落在马路上”。

“这基本上是一个巨大的星系间碎片场，”主要作者、英国赫特福德大学的天体物理学家玛丽娜·阿瑙多瓦告诉《生活科学》杂志的本·特纳。

现在，“新的入侵者NGC7318b撞上了碎片场，压缩了其中的等离子体和气体，”她补充说。“在这样做的过程中，它重新激活了等离子体，使其在无线电频率上发出明亮的光芒，并可能在此过程中引发恒星形成。”

换句话说，撞击释放出的冲击波比声速快几倍。当它穿过星系区域的冷气团时，它从原子中撕裂电子，使气体带电荷。然而，当冲击波穿过热气体时，它会变弱并压缩气体，产生无线电波。在声明中，研究人员表示，这一运动已经“重新唤醒”了星系系统。

“斯蒂芬五重奏中的这种星系碰撞是一个难得的机会，可以看到一组复杂的星系在碰撞过程中被捕获，”Arnaudova向《生活科学》解释说。“至于它最终会如何结束，它很可能最终会与其中一个成员合并，但不是数百万年或数十亿年，因为这些东西的大小和速度是如此巨大。”

研究人员表示，这些发现证明了随着WEAVE的继续运作，它可能会有什么能力。新仪器是一个宽视场光谱仪——更简单地说，它是一个连接到威廉·赫歇尔望远镜的超快速绘图设备，可以分析恒星和气体的化学组成，根据声明。它使用分光镜，通过产生类似条形码的图案来揭示恒星中的元素。

WEAVE的主要目标是发现银河系和其他星系是如何形成的线索，以及宇宙作为一个整体是如何演化的。在这项新研究中，天文学家将WEAVE的数据与其他仪器的观测结果结合起来，包括低频阵列、甚大阵列和詹姆斯·韦伯太空望远镜。

虽然这次星系碰撞是WEAVE的第一个重大科学发现，但科学家们对未来的启示前景感到兴奋。

“我敢肯定，这只是威廉·赫歇尔望远镜上的WEAVE在未来几年可能实现的发现类型的一个早期例子，”该研究的合著者、加泰罗尼亚开放大学的天体物理学家马克·巴尔塞斯在声明中说。但到目前为止，他补充说，来自新望远镜的数据“已经提供了一个高影响力的结果”。（希望这个双关语是有意的）。