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科学家揭开神秘绿色斑点发光之谜
荷兰一位教师在9年前通过望远镜做星系观测时,无意间注意到一个奇怪的绿色光晕,但这名荷兰教师当时并没有料到,这个看似普通的天体,却将帮助天文学家们了解黑洞对其所在星系演化历程方面的影响.而今的研究人员开始逐渐弄清这个发光天体背后的真正成因,同时揭示出一个黑洞快速成长的整个过程.
这个绿色团块被称为“汉尼的天体”,是在2007年首次被发现的,观测显示其距离地球大约有6.5亿光年.类似这样的天体非常罕见,天文学家们认为它们可能是从临近星系溢出的气体云团.一个距离该天体大约20万光年外的一个星系所发出的强烈紫外和X射线波段辐射是造成这个天体发出绿色光芒的激发源,而这个星系的强烈辐射源可能来自其核心位置存在的超大质量黑洞或者类星体.
但奇怪的是,这个编号为IC2497的星系,其核心的黑洞目前的成长速度非常缓慢,已经并不足以产生类星体那样的剧烈辐射,从而激发“汉尼的天体”发光.但考虑到后者距离激发源非常遥远,因此可以推断其发光现象可能是某种滞后效应.这就意味着在20万年之前,这个星系核心的黑洞位置所产生的辐射要比现在强烈的多,足以激发“汉尼的天体”发光.但由于距离太过遥远,因此来自激发源的辐射经过20万年才最终抵达目标.基于这样的原因,科学家们推断,在接下来的20万年内,“汉尼的天体”发出光的亮度还将进一步变得更加暗淡.
然而情况却出现了变化,通过美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜所进行的观察显示,尽管其临近星系中的黑洞的确已经无法再产生当初那样强烈的辐射,但目前的辐射强度仍然相当可观.科学家们之所以能够得到这一结论,是基于对星系IC2497核心区域高温气体的观测.这项研究的第一作者,瑞士苏黎世联邦理工学院的里亚·萨托里博士在论文中指出：“这些高温气体的温度结构表明,在这个正趋于黯淡的黑洞周围存在一个气泡或空洞结构.”
在X射线辐射的核心区域显示存在较低温的气体,天文学家们认为这是存在于高温气体内部的一个大型气泡结构.这个气泡可能是黑洞吸积所产生的强烈偶极喷流吹走周围高温气体之后所留下的产物.当这样的情形出现时,星系核心超大质量黑洞所产生的能量,从类似类星体那种向周围空间的均匀辐射逐渐转向能量更为集中的喷流辐射,这也更加符合对该辐射源射电辐射波段的观测结果.研究人员表示：“我们得出结论,这个黑洞在其生命终结之前正向其宿主星系注入机械能,并因此提供了一个力学反馈源,这与在X射线双星结构中所观测到的情形相似.”
对于一个质量是太阳质量10倍大小的黑洞而言,类似这种在行为上出现的变化可以在短短数周内发生.而在质量更大的天体,类似星系IC2497核心的超大质量黑洞,这样的变化过程可能将需要经历数千年才能完成.
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