5億光年外現奇異天象,10億太陽質量黑洞噴流像巨大X翼戰機

2020-12-22 徐德文科學頻道

太空中最暴力的天體現象是什麼?有人說是黑洞,有人說是活躍星系核,其實活躍星系核就是有超大質量黑洞的星系,其核心通常直徑只有約1光年,亮度卻遠遠超過星系本身,是中央極為活躍的星系。最近美國宇航局(NASA)就在仙后座5億光年外的太空中,發現了一個奇異的活躍星系核,其噴出的射流在兩側擴散,看起來就像太空中出現了一艘星球大戰中X翼戰機的超巨大版本。

活躍星系核光度遠遠超過普通星系,在從無線電到伽馬射線的全波段上都發出強烈的電磁輻射,可以說具有極強的活動能力。這是因為活躍星系核的中心有一個超大質量黑洞,周圍物質受引力作用下落後,在其周圍形成巨大的吸積盤,由於耗散作用,氣體被加熱到極高溫度,下落到黑洞中央釋放出巨大的引力能,以電磁波的形式被輻射出來,沿吸積盤法線方向在兩側形成高速噴流。只有等周圍物質耗盡,才會演變成普通星系。

普度大學的研究人員利用NASA的費米伽馬射線太空望遠鏡和錢德拉X射線天文臺對TXS 0128 + 554星系進行了觀察,該星系離地球約5億光年,中央的超大質量黑洞是太陽質量的10億倍。科學家們利用費米望遠鏡捕捉到伽瑪射線後,隨即用甚長基線陣列將其放大100萬倍,在無線波段繪製了該星系核的圖像,結果令科學家們大吃一驚,這不就是星球大戰中的X翼戰機嗎?星系核就是中央的機身,兩側噴流形成了巨大的機翼,側對著我們,似乎在向某個不知名的目標發起衝鋒。

由於TXS 0128 + 554以特殊的角度對著我們,科學家們可以幸運地觀察到其三維結構,遠端的噴流和近端的噴流相距數十光年,意味著我們可以比較噴流在不同階段的演變,了解活躍星系核在數十年時間尺度上發生的變化。

當然,這也意味著這架X翼太空戰機的「翼展」達到了驚人的幾十光年,幸好它沒有把我們當成「敵人」,衝著我們而來,否則我們就會死得連渣都不剩了。不過,鑑於這傢伙離地球有5億光年,我們似乎也沒有必要太過擔心,即使它以光速向我們衝來也要5億年呢;即使要擔心,我們更應該擔心的是,自己能不能活到5億年後,榮幸地接受翼展幾十光年的X翼戰機轟炸。

這項研究已發表在 8月25日《天體物理學雜誌》上。

參考:

The Astrophysical Journal/TXS 0128+554: A Young Gamma-Ray-emitting Active Galactic Nucleus with Episodic Jet Activity

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