星系碰撞使星系区域间元素混合

当两个星系相撞，来自一个星系的匮乏金属的气体便会进入富集金属的星系中心，并冲淡后者。（图片提供：Brad Whitmore/NASA）不要告诉亚当·斯密，但是星系碰撞似乎能够成为宇宙社会主义的原动力。一项新的研究发现，它们能够使富集氧、铁甚至金的星系区域与缺乏这些元素的区域相互混合，从而使富者变穷，穷者变富。在天文学中，任何比氦重的元素都被称为金属，而你的化学家朋友绝对不会把氧当做是一种金属，天文学家也是如此。这些金属对于类地行星和生命是必不可少的。它们不但使我们呼吸到宇宙中最丰富的氧气，并且依然有大量的氧气储藏在我们脚下的硅酸盐岩层中。在大多数大型星系中，氧与其他金属富集于中心区域，并朝着星系的边缘逐渐衰减。这是缘于大多数金属是由恒星锻造的，而后者多聚集在星系的中心。例如，人类所处的银河系盘便具有很明显的金属丰度梯度：从银河系中心向外1万光年，铁的丰度平均下降35%。然而，理论学家曾推断，星系碰撞通过将来自星系外围的缺乏金属的气体与来自中心的富含金属的气体相混合，从而能够扰乱这一梯度。如今，美国檀香山市夏威夷大学的天文学家Lisa Kewley、David Rupke和H. Jabran Zahid与他们的同事，在研究中见证了这一过程。他们测量了与银河系类似的8个大型螺旋星系——然而一个关键差别在于它们正在与其他大型螺旋星系发生碰撞——中的恒星形成区域的氧丰度。研究人员发现，与银河系相比，在全部的8个星系中，氧梯度要弱得多，换句话说，在距离星系中心很远处的氧的下降要少得多。Kewley表示：“我们曾非常惊讶于它们中的每一个星系都拥有如此平整的梯度。”Kewley说，“它比我们想象的分布得更加广泛。”这项研究将发表在下一期的《天体物理学杂志快报》上。美国马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心的天文学家Paul Torrey认为：“这是一项十分出色的工作。”他说，“他们完成了一系列非常完美的观测。他们所见证的趋势非常清晰。”Torrey说，这项工作“对于理解星系在彼此相互作用期间如何改变形态作出了一个非常关键的贡献”。它甚至为了解太阳系的未来提供了线索：从今往后的几十亿年中，如果与巨大的螺旋星系仙女座碰撞，银河系或许将变为“社会主义者”。（来源：科学时报群芳）