壯觀的宇宙煙火秀 超大質量黑洞作火藥

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【大紀元2014年07月09日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)距離我們2300萬光年的星系NGC 4258正在上演一場壯觀而持久的煙火秀。不同於凡間煙火需要火藥,它的產生來自於一個巨大的黑洞和強烈的衝擊波。

NASA網站報導,NGC4258星系也稱為M106,是類似銀河系的螺旋星系,它也是一個賽弗特星系。但是這個星系有一些我們銀河系沒有的東西,它有兩個額外的旋臂,發出無線電波、紅外線、可見光、X射線。這些異常旋臂不與星系盤面對齊,而是與之相交。

在空間望遠鏡數據構成的合成圖像中,異常旋臂顯示著五彩光芒。其中藍色為X-射線,數據來自錢德拉X射線天文臺;紫色為無線電波,數據來自美國國家科學基金會央斯基甚大天線陣;黃色為可見光,數據來自哈勃太空望遠鏡;紅色為紅外線,數據來自斯皮策太空望遠鏡。

對斯皮策太空望遠鏡觀測數據的研究表明,類似於超音速飛機音爆的衝擊波,加熱了大量的氣體,相當於1000萬個太陽。這些衝擊波從何產生?研究人員認為,NGC4258星系的中心有一個超大質量黑洞,黑洞產生強大的高能粒子噴流。這些噴流撞擊星系盤並產生強大的衝擊波。衝擊波反過來加熱了主要由氫分子組成的星系內氣體至數千度高溫。

錢德拉X射線圖像顯示了星系盤面上方和下方有巨大的熱氣泡。這些氣泡表明星系盤內部氣體被加熱並由黑洞噴流噴射到外部區域。

研究人員估計,所有剩餘的氣體將在未來3億年間噴出,用宇宙的時間尺度衡量,這時間很短,除非氣體獲得某種補充。因為星系盤的大部份氣體已經噴出,可用於形成新的恆星的氣體減少。研究人員使用斯皮策數據估計恆星在NGC 4258星系中部地區形成,速率比銀河系恆星成速慢十倍左右。

歐洲航天局的赫歇爾空間天文臺被用來檢驗NGC4258中心區域的低恆星形成率。赫歇爾也被用於來獨立估計NGC4258中心區域的剩餘氣體量。研究人員發現,考慮到衝擊波引起的大量紅外輻射,氣體質量比先前估計小了十倍。

因為NGC4258比較接近地球,天文學家可以詳細研究這個黑洞如何影響了其宿主星系。NGC4258中心的超大質量黑洞比銀河系的超大質量黑洞大10倍左右,以更快的速度吞噬物質,從而增加了它對宿主星系演化的影響。

這些研究結果發表在2014年6月20日的《天文物理期刊通訊(Astrophysical Journal Letters)》。

(責任編輯:畢儒宗)

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