宇宙惊现神秘的绿色“幽灵”

2015年4月3日 上午10:18

67 0

宇宙惊现神秘的绿色“幽灵”

  这些星系最为活跃的核心被称为类星体(quasar),落入黑洞的物质在那里被加热,发出类似于探照灯的明亮光束射向宇宙深处。这些光束是由星系中心超大黑洞周边盘旋着下落的超热发光气体盘产生的。

  “然而,类星体现在的亮度已经不足以解释我们看到的现象了;我们看到的是发生在过去的某些事件的记录。”基尔说,“这些发光的一缕缕气丝告诉我们,那些类星体曾经释放过更多的能量,或者说它们变化得非常迅速,而它们本来不应该会如此才对。”

  类星体发出的光束,导致宇宙深空中一度不可见的气丝发出亮光,这个过程被称为光致电离(photoionization)。气丝中的氧原子吸收了类星体发出的光,在随后长达数千年的时间里缓慢地重新发光。气丝中还检测到了其他元素,包括氢、氦、氮、硫和氖。

  科学家认为,这些绿色的气丝是两个星系合二为一时,在引力相互作用被甩出星系的气体长尾。这些气丝构成的长达数万光年的庞大结构,并不是从类星体的黑洞中喷射出来的,而是在星系合并过程中产生,并在合并完成很久之后仍然缓慢地环绕着合并后的星系运转。

  基尔说,“我们看到有些扭曲的尘埃带与这些气体相连,有一个数学模拟可以解释这些物质如何缠绕在星系周围。你可以说,我们看到的是富含气体的小星系落入大星系15亿年之后的结果。”

  这些幽灵般的绿色气丝一直存在于星系之外,直到类星体爆发之后数万年,它们才开始发亮,而等到类星体本身熄灭之后,再过区区数万年,这引动气丝也会暗淡下去。两者之间的数万年时间延迟,就是类星体发出的光照到气丝所需的时间。

  基尔利用哈勃望远镜对汉尼天体进行了后续观测,得到了一些非常有趣的结果,因此,基尔开始专注于寻找更多类似的古怪天体。在SDSS拍摄的照片上,它们应该跟“汉尼天体”一样,有着罕见而又醒目的颜色。

  基尔的团队从中选出了最有希望的目标进行观测,并利用光谱仪将星系的光分解成不同颜色作进一步研究。利用基特峰国家天文台和利克天文台的望远镜,研究团队发现了20个星系拥有被类星体辐射电离的气体云。这些气体云最远延伸到母星系以外3万光年。

  在这些新发现的气体云中,有8个气体云发出亮光的总能量,都超过了母星系中类星体所提供的辐射总量。这些类星体的亮度只有辐射电离那些气体所需亮度的大约1/10。基尔说,这大概是因为类星体的亮度发生了变化,这种变化是由落入星系中央黑洞的物质的多少决定的。

  基尔推测,如果这些母星系的中心有两个大质量黑洞彼此绕转,就能够解释类星体的这种变化 。这种拥有两个中心黑洞的情况,在星系并合之后也是很自然能够出现的情况。一对相互旋转的黑洞能够破坏物质落向黑洞时的稳定性,导致黑洞吸积物质的速率突然剧增,从而触发类星体的辐射爆发。

  再过大约40亿年,当我们的银河系与仙女座大星系(M31)合二为一时,两个星系中心的黑洞就会相互绕转。到了那个时候,可能会也有一大团发着绿光的气体包裹在我们的星系周围。

来源: tech.huanqiu.com

要分类页面

Loading...