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澳门皇冠官网 几亿年前的黑洞爆发留下了史无前例的壮大“空洞化石”

点击量:104   时间:2020-03-09 19:35

在距离地球约3.9亿光年的深空中,坐落着一个重大无比——蛇夫座星系团。倘若以吾们常用的X射线不都雅测,它是人类迄今为止发现的第二亮的星系团,仅次于3亿光年外的英仙座星系团。近年来,天文学家逐渐发掘出这颗鲜艳明珠背后暗藏了几亿年的湮没。

近期,美国和澳大利亚等多国天文学家说相符钻研发现,此前在蛇夫座星系团中不都雅测到的壮大、奥秘的气体空腔,系该星系团中央壮大黑洞在很久之前的爆发活行所致。也就是说,中央黑洞强烈开释能量,在其周围“砸”出一个壮大空洞,直径约为150万光年,能够装下15个连成一排的银河系。该钻研收获日前发外于《天体物理学》杂志上。

文章第一作者、美国海军钻研所钻研人员西蒙娜·吉亚辛图奇将这一空洞比喻成“壮大的射电化石”,足见其由来已久。

迷雾重重,探究能量源头

钻研人员外示,此前也在其他星系团中发现过相通的空洞,如前文挑及的英仙座星系团以及长蛇座 A星系团等。但蛇夫座星系团内显现的空洞之大却是前所未见。他们估计,制造该空洞所需的能量能够是此前已知最大同类空洞所需能量的6倍。10亿个太阳发光10亿年所产生的能量也不敷引首这次爆炸能量的百分之一。

该空洞原形是如何形成的?按照此前的钻研推想,答该是活行星系核导致。

活行星系核是指一类中央核区活行性很强的系外星系中央,活跃而清明。清淡认为,活行星系核的“发行机”是一个超大质量黑洞。黑洞吸引物质,在其周围形成了一圈赓续转行的吸积盘。吸积盘中的物质赓续落入黑洞澳门皇冠官网,物质亏损的角行量澳门皇冠官网,以能量的方法被黑洞“吐出”澳门皇冠官网,在吸积盘的垂直倾向形成高速喷流。

以去的钻研中,不论是英仙座照样其他星系团,人们都能不都雅测到正在爆发的中央黑洞。黑洞的喷流就像黑黑中醒目清明的一道光束,携带着壮大的能量,能够加炎并“驱逐”周围弥散的气体,造成相通的空洞景象。

然而,蛇夫座空洞的能量源头之谜解得却甚是波折。

“早在2006年,蛇夫座空洞就引首了钻研人员的仔细。”中国科学院国家天文台钻研员陆由俊在批准科技日报记者采访时外示,另一组钻研人员那时议定钱德拉太空看远镜挑供的X射线数据,发现蛇夫座星系团内有一个“清新的弯边”,即空洞的边缘。但令人嫌疑的是,蛇夫座星系团中央黑洞相等阴郁沉寂,并异国正在爆发的迹象。另一方面,彼时钻研人员认为,制造这一空洞必要的能量太大,所以否认了黑洞爆发导致空洞形成的能够性。

现在,为何又将以黑洞为引擎的活行星系核判为“罪魁祸首”呢?

“此次钻研行使的是射电波段数据,钻研人员从中发现了高能量的相对论性电子,黑洞喷流能直接地、大周围地产生这些高能量电子。”中国科学院国家天文台钻研员陈学雷通知科技日报记者,2006年的钻研重要倚赖于X射线数据,受限于波段区域,无法探测到相对论性电子,只能探测到能量相对较矮的电子,这些电子的来源既包括星系团中央黑洞爆发,也包括星系团并相符活行等其他天文事件。所以,在昔时的钻研数据撑持下,蛇夫座空洞形成的能量源头还不甚清明。

“若此次钻研收获据实,谜底的天平会向‘中央黑洞爆发’这一端倾斜。”陈学雷说。

沉寂安和,期待下一轮回

在陈学雷看来,这能够并非是蛇夫座星系团中央黑洞一次性短暂爆发导致的效果,很能够是经过几千万年甚至几亿年的长时间积累,才表现出现在所见的壮大空洞。

遗憾的是,蛇夫座星系团的星系核已经变得“懒惰”,中央黑洞也安和下来,中央核区开释的信号很弱,今后的几代人能够有生之年都无法领略到蛇夫座星系团中央核区的“焰火”之美。

是什么因为让活跃的活行星系核沉寂下来?陈学雷外示,据现有的数据推想,活行星系核活行的时间能够赓续几千万到几亿年。星系核活行时必要议定黑洞接收周围物质产生能量,逆过来,黑洞喷流会将周围的物质吹散,久而久之,当黑洞周围的一切物质皆被驱散到遥远,黑洞便会“饿物化”,活行星系核也会沉寂下来。待经历漫长时间的演变,四散的物质重新被黑洞吸引,便又开启了下一个轮回。

“由此可见,活行星系核爆发之后的沉寂实则是必然,只不过人类几十年前才具备相答的不都雅测办法,在人类活行的时间尺度上难以不都雅测到活行星系核爆发到停留的整个过程。”陈学雷说。

固然蛇夫座星系团内的星系核不再活跃,但它造成的壮大空洞还未消逝,能够协助吾们还原几亿年前的星空历史。而这场远古的爆发所带来的影响,远比吾们不都雅测到的空洞外象远大得多。

“活行星系核的爆发能够在肯定水平上按捺恒星的形成。”陆由俊指出,恒星的诞生与宇宙中高密度的冷却气体息戚有关,而黑洞喷流会将周围的气体加炎,肯定水平上窒碍了恒星诞生的步伐。这栽形象被称为活行星系核逆馈效答。

“家族”增丁,更多谜题待解

“此次对蛇夫座星系团的钻研,为星系团中活行星系核所致大型空洞形象的‘行家族’扩充了一个案例,对吾们钻研星系形成过程中的中央环节,即活行星系核逆馈效答,挑供了协助。”陆由俊道。

与以去相通事件迥异的是,此次钻研人员不都雅测到蛇夫座星系团内部存在一个冷核,冷核周围全中央的能量从10keV(千电子伏特)急剧消极到1keV以下,温度也随之显现断崖式消极。而冷核往往会在黑洞爆发时被高温喷流损坏。

在陆由俊看来,蛇夫座星系团活行星系核爆发之后进入长时间的沉寂,星系团内的气体稀奇能量注入,才导致了该冷核的形成。“由此可见,此次钻研对星系团内部加炎、冷却题目的钻研也有所裨好,进而对蛇夫座早期的活行星系核逆馈过程有所晓畅。”

星空众多无比,追求永无终点。

陆由俊外示,针对蛇夫座星系团空洞形象,还有一些题目必要深入的钻研。比如,要进一步搞晓畅蛇夫座星系团中央黑洞的详细大幼,进而可估计出该黑洞能否产生有余的能量,形成这一壮大空洞。再者,即便能量优裕,被多多星系团团“包围”的喷流能否发射到空洞的位置并照样保存着壮大的能量,这也是必要进一步论证的。

此次钻研行使了澳大利亚默奇森宽场阵列和印度的巨米波射电看远镜搜集到的射电新闻。“随着矮频射电看远镜和更多新式不都雅测技术的发展,坚信会有越来越多相通的形象被不都雅测到,也会有更稀奇的天文景不都雅期待吾们去发掘追求。”陈学雷说。

(责编:朱传戈、王静)

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