天文学家发现,每个星系中心往往会存在一个超大质量黑洞。究竟宇宙中是先有星系中心黑洞再吸积周围物质构成星系,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, 至今没有有定论。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,研究人员观察到6个相对安静的星系突然变得活跃起来,它们的中心黑洞疯狂“吞食”,中心区域亮度由弱变强。众多宇宙中,这群本来的“小透明”摇身一变,成了惹人注目、熠熠生辉的类星体,怒刷一波存在感。研究人员观测到这一变化进程历时几个月,但在星系数十亿年的寿数面前,可谓是“瞬间变脸”。更重要的是,地理学界此前几乎没有观测到过亮度增强的星系“变脸”事件。该研究成果近日宣布在《天体物理学杂志》上。
黑洞“有点饿” 星系“很温和”
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,大小和亮度也不尽相同。有星光暗淡的普通星系,即便采用人类最先进的望远镜都查找不到它的身影;也有星芒四射的活动星系,即便是在100亿光年之外,其光芒也能被我们捕捉到。
一个一般的星系之所以能被咱们看到,主要是由于其间的很多恒星发出的光。而一个活动星系之所以耀眼,皆源于它的中心发出了最亮的光。在一个星系的中心区域中,超大质量黑洞在贪婪地吞噬邻近的气体和尘埃,并发出稳定的明亮光线。比较而言,活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。正是由于二者亮度的显著差异,咱们在地球上观测时,只能看到非常遥远的星空中有个明亮的点,那正是活动星系核,由于它看起来与近处的恒星无甚差别,天文学家也称之为类星体。
在普通星系和活动星系之间,还存在着第三类星系——低电离核发射线区(LINER)星系,它正是此次“变脸”事件的主角。
“LINER星系是指在中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规模。”中科院国家天文台研究员陆由俊在接受科技日报记者采访时表示,普通星系首要辐射源来自恒星,其中心区域捕捉不到发射线;活动星系首要辐射源为中心区域黑洞活动产生的高电离发射线;而LINER星系的首要辐射源一向存有争议,有人认为是星系中心黑洞的光,也有人认为其星系内部众多恒星所发出的光更激烈一些。
“通俗来讲,一般星系的中心黑洞处于歇息的状况,基本上不怎么吃东西,自然也不怎么发光,就像我们银河系中心的黑洞一样相对安静;活动星系的中心黑洞则在吃正餐,大快朵颐,吐出的光强烈明亮;而LINER星系中心黑洞则处于‘吃零食’的状况,时断时续吃一些,但吃得少,吐的光也相对弱小些。”中科院国家天文台研究员金驰川告知科技日报记者,LINER星系中心区域的活动既不算很安静,也不是太躁动,是一类相对“温和”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,有很多恒星构成,假如这些恒星的质量很大,也会发射紫外线光子,将周围的云团、气体电离,释放出低电离发射线。”陆由俊说。
以往是“终结” 这次是“新生”
“以前,星系‘变脸’很少被观测到,而且多是明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。这期间,人们发现了超过50万个类星体,能“变脸”的仅占极少数。在人们观测的过程中,这些“变脸”类星体的高电离发射线会在几年的时间内消失。
“此次观测到的6个星系其亮度在几个月内增加了几倍,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,“我们以前几乎从未观测到过。”
是什么催生了这场蜕变?在陆由俊看来,星系核心如果是星暴区,星暴区“暴动”引发这次“变脸”活动貌似不太可能。因为恒星的形成所需的时间很长,这种变化过程目前人类几乎不可能观测到。
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