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太阳城网址;星系“变脸” 人类也许见证了类星体的诞生

2019-10-12

天文学家发现,太阳城网址;每个星系中心往往会存在一个超大质量黑洞。事实宇宙中是先有星系中心黑洞再吸积四周物质造成星系,仍是先有星系再孕育中心黑洞?这个问题就像“鸡生蛋仍是蛋生鸡”一样,至今尚未有定论。但公认的一点是,星系中心黑洞对星系的影响很大,一旦黑洞“躁动”,星系也会“变脸”。

近日,钻研职员不都雅察到6个相对恬静冷静僻静的星系忽然变得活泼起来,它们的中心黑洞疯狂“吞食”,中心区域亮度由弱变强。浩瀚宇宙中,这群本来的“小透明”摇身一变,成了引人瞩目、熠熠生辉的类星体,怒刷一波存在感。钻研职员不都雅测到这一改革过程历时几个月,但在星系数十亿年的寿命眼前,可谓是“霎时变脸”。更重要的是,天文学界此前简直没有不都雅测到过亮度加强的星系“变脸”事务。该钻研成果近日颁发在《天体物理学杂志》上。

黑洞“有点饿” 星系“很暖和”

有学者曾计算过,宇宙至少有2万亿个星系。这些星系形状各异,大小和亮度也不尽雷同。有星光黯淡的通俗星系,即便采用人类最前辈的千里镜都搜寻不到它的身影;也有星芒四射的流动星系,即即是在100亿光年之外,其光芒也能被我们捕捉到。

一个通俗的星系之所以能被我们看到,主假如由于此中的大量恒星发出的光。而一个流动星系之所以耀眼,皆源于它的核心发出了最亮的光。在一个星系的核心区域中,超大质量黑洞在贪心地吞噬附近的气体和尘埃,并发出不变的豁光亮线。比拟而言,流动星系中的恒星发出的亮光只是萤火之光,远比不上中心黑洞“吞吐”的日月之辉。恰是由于二者亮度的显著差异,我们在地球上不都雅测时,只能看到十分遥远的星空中有个豁亮的点,那恰是流动星系核,因为它看起来与近处的恒星无甚不同,天文学家也称之为类星体。

在通俗星系和流动星系之间,还存在着第三类星系——低电离核发射线区(LINER)星系,它恰是此次“变脸”事务的主角。

“LINER星系是指在核心区域出现低电离发射线的星系,这种发射线在光谱中有特定的范围。”中科院国家天文台钻研员陆由俊在承受科技日报记者采访时体现,通俗星系主要辐射源来自恒星,其核心区域捕捉不到发射线;流动星系主要辐射源为核心区域黑洞流动产生的高电离发射线;而LINER星系的主要辐射源不断存有争议,有人以为是星系中心黑洞的光,也有人以为其星系内部众多恒星所发出的光更强烈一些。

“平庸来讲,通俗星系的中心黑洞处于苏息的状态,根本上不怎么吃东西,自然也不怎么发光,就像我们银河系中心的黑洞一样相对恬静冷静僻静;流动星系的中心黑洞则在吃正餐,大快朵颐,吐出的光强烈豁亮;而LINER星系中心黑洞则处于‘吃零食’的状态,断断续续吃一些,但吃得少,吐的光也相对微弱些。”中科院国家天文台钻研员金驰川告诉科技日报记者,LINER星系核心区域的流动既不算很恬静冷静僻静,也不是太躁动,是一类相对“暖和”的星系。

“后来有学者提出,LINER星系核心区也可能是一片星暴区,有大量恒星造成,若是这些恒星的质量很大,也会发射紫外线光子,将四周的云团、气体电离,开释出低电离发射线。”陆由俊说。

以往是“终结” 这次是“复活”

“以前,星系‘变脸’很少被不都雅测到,并且多是豁亮的类星体黯淡下来,这往往代表着类星体的‘终结’。”陆由俊说。

从第一颗类星体被发现至今,已近60年。这时期,人们发现了超过50万个类星体,能“变脸”的仅占少少数。在人们不都雅测的过程中,这些“变脸”类星体的高电离发射线会在几年的工夫内磨灭。

“此次不都雅测到的6个星系其亮度在几个月内增多了几倍,由低电离的LINER星系转变为高电离的类星体,这更像是类星体的诞生。”陆由俊说,“我们以前简直从未不都雅测到过。”

是什么催生了这场蜕变?在陆由俊看来,星系核心若是是星暴区,星暴区“暴动”引发这次“变脸”流动貌似不太可能。由于恒星的造成所需的工夫很长,这种改革过程目古人类简直不成能不都雅测到。

因而,最有可能的起因是星系中心的黑洞,吸积四周物质的量忽然增大,导致其电离的光也起头变强起来。可是,又是什么起因让本来“暖和”的黑洞“躁动”起来的呢?

钻研职员起首想到的是潮汐解体事务。若是黑洞的领地闯入一颗恒星,只有在足够近的间隔,黑洞产生的潮汐力就有可能扯破这颗恒星,一些恒星碎片会被高速决裂并起头落入黑洞中,在这个过程中就会导致差别发射线信号的出现,霎时形成亮度增量,随后亮度会依据必然的工夫规律衰减。但钻研职员在进一步不都雅测中发现,其衰减规律与潮汐解体事务并不吻合,这种如果也被否认了。

“若是是气体云团运动到黑洞周边,被黑洞吞噬,也能够在短工夫内引起亮度增多,它的相干规律与潮汐解体事务有所差别。”陆由俊体现,从目前的钻研来看,气体云团“扰乱”黑洞这种猜想或许更接近于真实谜底。

挑战旧实践 商讨新思路

“实践上,类星体的造成必要至少数千年的工夫,但此次不都雅察结果剖明,它的造成可能十分快,因而以往的实践可能是谬误的。”该文章第一作者、美国马里兰大学天文系钻研职员弗雷德里克说。

“这一发现对原有的类星体相干实践提出了挑战。”陆由俊体现,以往我们不都雅察到的大量类星体,它们不变地开释光芒,就像人在青壮年期间,精神发达。此中仅有少少数类星体逐渐黯淡,如同步入了夙儒年期间。这种占比让我们认为,类星体的寿命是极其漫长的。而此次发现或许是撬动传统类星体长寿命通识的一个支点——类星体或许并非像我们本来认为的那样长寿。

在陆由俊看来,若是类星体的真实生命周期相对缩短,那么,以后兴许会不都雅测到越来越多的类星体诞生过程。至于此前为何简直没有不都雅测到,大抵是因为手艺的支持让人们的理念发生了转变。

“以前,人们希望看得更远、更广,以便构建‘星际地图’。如今,人们的不都雅测伎俩越来越前辈,在看得更远、更广的根底上,人们更想弄明晰某一天体事实是什么,有哪些特性,若何改革。因而会频仍地不都雅测同一天区,发现天体‘变脸’的概率自然就会有所增多。”陆由俊说。

“这六次转变是如斯忽然和戏剧性,它告诉我们在这些星系中发生了一些完全差别的事变。我们想知道,如斯大量的气体和尘埃是若何忽然起头坠入黑洞的。”弗雷德里克说。

“这次发现对传统黑洞吸积实践模型提出了庞大挑战。”金驰川说。黑洞辐射的改革工夫与黑洞的质量呈正相干,十个太阳质量大小的黑洞在1天内就可以通过吸积物质发生亮度骤变,这是能够了解的。但是,若是是重达千万乃至上亿个太阳质量的超大质量黑洞亮度忽然活泼起来,在以往的认知中,这至少必要数万年的工夫,究竟让这种“大胖子”流动起来更费时费劲。

然而终究就在面前。这次“变脸”拖拽出的谜团,等待着更多的钻研去提醒。

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星暴星系:恒星快速消费车间

星暴星系(Starburst Galaxies),是指含有一个庞大的恒星造成暴发区的星系。通俗的星系好比银河系也造成恒星,但是造成的速率很慢。而在星暴星系中,恒星的造成速率十分快。NGC 4666是一个著名的星暴星系,间隔地球0.8亿光年,因为NGC 4666星系和临近星系的引力交互作用,促使NGC 4666星系内大量产生恒星。

一些科学家提出,超大质量黑洞的造成有可能是由星暴星系产生的。在一项最新钻研中,科学家们发现了一个间隔地球约130亿光年的原始星系。这个星系的发现将有望突破原有此类星系的间隔纪录,并揭开有关宇宙早期汗青中一些最大质量“恒星消费车间”若何以及何时运作的奥密。(记者 于紫月)

(责编:赵春晓、吕骞)

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