一个星系离地球越远,它发出的光到达地球所需要的时间就越长,因此观测一个遥远的星系就好像在观测它的过去一样。在宇宙早期被潮汐力扭曲的星系的数量比今天要多得多。当时有许多交互作用星系和星系合并,比今天要多得多。在银河系附近交互作用星系占星系总数的约1-2%。

以下的例子是按照星系交互作用的程度排列的。

HCG 87(靠近阶段)

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HCG 87

HCG 87由三个邻近的星系组成,它们位于摩羯座,离地球约4亿光年远。整个星系群有17万多光年大。

这三个星系在互相靠近,它们的距离已经相当近了,因此它们之间的引力已经能够把它们的内部结构撕破。所有三个星系的造星率都非常高。

这三个星系中最大的是一个螺旋星系HCG 87a(图左侧),离它比较近的是一个椭圆星系87b。87a和87b均有活跃的星系核,估计其中心是一个黑洞。两个星系间有非常密切的气体交换,它们之间也有一座恒星桥。这个交换还在继续加强,并促进其核心的活动,导致新的恒星形成。87c(图上方)是一个小些的螺旋星系。

照片中部的那个螺旋星系是否属于这个星系团还不确定。它上面的那两颗星是银河系内的恒星。

估计这些星系互相之间环绕的轨道会越来越紧,最后三个星系会合并为一个椭圆星系,整个过程将至少需要数亿年的时间。

NGC 2207和IC 2163(碰撞阶段)

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左NGC 2207,右IC 2163

NGC 2207和IC 2163是一对纯粹的螺旋星系,它们没有短棒。它们位于大犬座,离地球约1.44亿光年。这两个星系正在碰撞过程中,但是与雙鼠星系和觸鬚星系不同的是它们还完全是两个独立的星系。它们的碰撞刚刚开始,在这个过程中它们的外观会逐渐演化得像双鼠星系,然后像触须星系。约十亿年后它们会演化为一个椭圆星系。

NGC 2207和IC 2163是1835年約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾发现的。在NGC 2207里已经观察到了两颗超新星,照片是1999年哈勃太空望远镜拍摄的。

双鼠星系(引力反应阶段)

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双鼠星系

双鼠星系的号码为NGC 4676,它由两个螺旋星系IC 820(左)和IC 819(右)组成。它们位于后发座,离地球约3亿光年。它的名字来源于其长长的尾巴,往往也被称为鼠尾。这两条尾巴是潮汐作用的结果,是由于两个星系靠近部分和疏远部分的引力差造成的。

双鼠星系正处于引力反应阶段。它们的结构说明它们已经互相碰撞过了,但是它们的中心还没有像触须星系那样碰撞和穿透。这是合并过程的下一个阶段。

触须星系(合并阶段)

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触须星系

触须星系是1785年2月7日由威廉·赫歇尔发现的。它位于乌鸦座。离地球6800万光年。它的名字来自于它的两条细小弯曲的臂,看上去像昆虫的触须。

相撞星系的核已经互相穿透。由于两个星系的合并星际气体被压缩,引发恒星产生。由此产生的造星区域和发射星云在螺旋臂上形成亮团。

NGC 4038(左)原来是一个螺旋星系,NGC 4039(右)原来是一个棒旋星系。它们的首次遭遇在9亿年前就发生了,此前棒旋星系NGC 4039(右)是两者中比较大的,现在它成为两者中比较小的了。6亿年前它们的状态类似今天的双鼠星系。触须是约3亿年前形成的。在4亿年后它们将形成一个共同的稳定的核,像今天的海星星系。

海星星系(平静阶段)

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海星星系

NGC 6240位于蛇夫座,离地球约4亿光年。

它是两个星系碰撞和合并的结果。但是合并过程还没有完全结束,星系里也还没有形成椭圆星系或者螺旋星系那样的结构。在海星星系的中央有两个黑洞在环绕,它们之间的距离为3000光年。它们是原来两个星系的核心。这两个黑洞放射出大量X射线。它们要过数亿年才会合并到一起。

海星星系是2001年7月29日钱德拉X射线天文台发现的。它是第一个发现有两个超质量黑洞在其中心的星系。它是一个典范的星爆星系。