以下图中,展示的正在合并中的星系团MACS J0416.1-2403(上)和MACS J0717.5+3745(下):

这些壮观的星系团图片,实际上已经远远超越了人类的视力极限。这样说,不但是因为它们远在肉眼无法看到的宇宙空间,更重要的是,这些图片所呈现的视觉特征,涵盖了我们肉眼无法感知的波段。
可见光波段上的影像数据,是由哈勃太空望远镜采集的。哈勃太空望远镜能够瞄准许多大型星系团进行成像,而这些星系团又大多位于极其遥远的宇宙中。

星系团MACS J0416.1-2403的可见光影像

星系团MACS J0717.5+3745的可见光影像
但是在宇宙中,除了明亮的恒星以外,还存在着许多不同的天体。它们可能并不发光,但大部分会在电磁波的其它频段上产生辐射。因此我们不能只在可见光波段上进行观测。
太空中的高温气体和等离子体,能够释放出X射线。X射线位于电磁波频谱的一端,含有极高的能量。当星系团中的气体以极高的速度发生碰撞时,它们的密度和温度会猛然增高,并同时释放出强烈的X射线。
钱德拉空间天文台是一台专门用以观测宇宙X射线的太空望远镜,因此它采集的数据,能够反映这些高温气体和等离子体的分布情况。

星系团MACS J0416.1-2403的X射线影像

星系团MACS J0717.5+3745的X射线影像
而在光谱的另一端,是低能的射电波(无线电波)。它们的分布情况,我们可以通过地面的甚大望远镜阵列获得。

星系团MACS J0416.1-2403的射电影像

星系团MACS J0717.5+3745的射电影像
这两组发生碰撞的星系团具有各自的特点。MACS J0416.1-2403的射电影像表明它处于两个大型星系团的碰撞早期,而MACS J0717.5+3745的碰撞过程比较复杂——它包含了四个正在同时发生碰撞的星系团。

三个波段的影像数据叠加后,我们可以更加直观地对MACS J0416.1-2403中正在发生合并的星系团进行研究

三个波段的影像数据叠加后,我们可以更加直观地对MACS J0717.5+3745中正在发生合并的星系团进行研究
由于X射线和射电波不在可见光段,因此人们通常会将它们的影像着以特定的颜色。在此例中,X射线是蓝色,射电波是粉色和红色。
当我们把这三种不同波段的影像叠加在一起后,就得到了这样迷人而壮观的星系团碰撞图片。
这样的影像,能够让科学家对宇宙间物质的演化和分布进行更深入的研究。如果再辅之以引力透镜数据,我们就可以对宇宙大尺度结构的生长和演化有进一步了解。
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