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戏剧性的星系转变揭示一种新的黑洞活动

逍遥摘要:据外媒报道,天文学家已经目睹了少数几个星系正在经历的突然的、快速的转变--从虚弱、昏睡的状态变成异常明亮的类星体。这种快速转变可能是由这些星系中心一种全新类型的黑洞活动造成。

戏剧性的星系转变揭示一种新的黑洞活动

9月18日发表在《Astrophysical Journal》上的研究详细描述了在9个月内观测到的6个低电离核发射线区(LINER)的情况。LINER星系在宇宙中是一种常见的固定物,天文学家一直以来都在争论它们是如何形成的以及它们的光来自哪里这些问题。一些天文学家认为,星系中心的一个微弱的超大质量黑洞赋予了这种特性,一些则人为星系中心外的恒星形成是它们发光的原因。

2018年,加州帕洛玛天文台安装了一个新的摄像头,叫Zwicky Transient Facility (ZTF)。研究团队利用该设备对一系列LINER星系进行了研究。由于ZTF能够探测到宇宙中亮度迅速变化的现象以及小行星等天体,所以天文学家在研究神秘的LINER星系和任何异常跃迁上得到了另一种方法。另外,该团队还通过哈勃、斯皮策和Swift太空望远镜以及一些美国天文台的数据的研究来追踪他们的观测结果。

通过仔细研究这些数据,他们发现LINER星系经历了从弱小状态到异常高能星系(类星体)的转变,并且这一速度远远快于预期。

马里兰大学天文学副教授、该研究论文的合着者Suvi Gezari在一份声明中说道:“理论上,类星体的形成需要数千年的时间,但这些观察结果表明,它的形成也可能非常快。它告诉我们,这个理论是完全错误的。”

由于类星体中心拥有超大质量的黑洞所以这种天体显得充满活力且非常亮。

其中,黑洞的质量可能是太阳的数十亿倍,它们是贪婪的野兽,用巨大的引力将气体、尘埃和碎片吸引到它们的周围并让它们绕着其转动。正是这一片区域让类星体变得如此明亮,有些可能比地球的母星系--银河系还要亮上几千倍。

但为什么这个团队发现的LINER星系会如此戏剧性地从弱星系转变为如此显眼的星系呢?这是一个待解之谜,这也是为什么研究人员认为这是一种全新类型的黑洞活动。不过这些数据倒是证实了LINER星系可以承载超大质量黑洞。

另外研究小组还注意到,在被研究的LINER星系中只有离星系中心最近的气体和碎片在发光,然而在其他类星体中,在离其星系中心更远的地方也有显示出了亮光。

对此,研究小组假设,他们也许捕捉到了类星体诞生前后的瞬间。这为天文学家绘制星系演化图提供了一种令人兴奋的新方法。

这篇论文的首席作者、马里兰大学研究生Sara Frederick说道:“任何星系都能在人类的时间尺度上改变自己的样子,这令人惊讶。而这些变化发生的速度比我们用目前类星体理论所能解释的要快得多。”

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