隐藏在气体灰尘中的超级黑洞

文章作者:lili | 2017-01-10
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一颗恒星如果被厚厚的尘埃所包围,那么要发现它并不是那么容易的。如果是其他行星被包裹在里面,那么基本上没有发现的可能。而如果是黑洞呢?这个宇宙中的貔貅,只进不出的怪物反而好发现。为什么这样呢?科学家通过核分光望远镜阵列对距离银河系不远的一处气体尘埃进行观测,发现了黑洞的端倪。因为该气体尘埃的X射线有去无回,而且专家通过观测研究称,该黑洞规模非常大。这一发现,也是人类通过其他手段预测黑洞的一次成功案例。未来,我们可能发现更多黑洞或其它天体。

天文学家发现隐藏在气体灰尘中的超级黑洞

如图所示,NGC 1448星系存在被气体灰尘包裹的活跃星系核。

 据美国宇航局网站报道,有时超大质量黑洞隐藏在宇宙气体和灰尘之中,多数望远镜无法探测到它们,但是它们吞噬高能X射线时会暴露踪迹,目前,美国宇航局“核分光望远镜阵列(NuSTAR)”能够探测到这一现象,近期核分光望远镜阵列探测到两个被气体包裹的超大质量黑洞,它们位于邻近星系中心区域。

英国杜伦大学研究生埃迪-安努瓦尔(Ady Annuar)说:“这两个黑洞非常接近银河系,但目前为止它们仍处于隐藏状态,它们就像隐藏在你床下的怪兽。”这两个黑洞是中心发动机,被天文学家称为“活跃星系核”,活跃星系核是极端明亮天体,其中包括:类星体和耀变体。依据这些星系核的朝向位置,以及哪些物质环绕包裹它们,在望远镜观测下它们呈现出差异性。

活跃星系核非常明亮,因为环绕黑洞区域的粒子非常炽热,在完全电磁波谱下喷射放射线,从低能射电波至高能X射线,然而,多数活跃星系核被认为由密集气体灰尘环形区域环绕包裹,从而在视线下难以观测中心区域。

核分光望远镜阵列最新观测的两个活跃星系核呈现出一定的朝向,例如:天文学家以侧视角度进行观测时。这意味着天文学家并非观测到明亮的中心区域,望远镜能够首先观测到环形模糊物质反射的X射线。

英国南安普敦大学研究生彼特-布尔曼(Peter Boorman)说:“正如我们无法在阴天观看太阳一样,我们无法直接观测活跃星系核的明亮程度,因为所有气体和灰尘包裹着这个中心发动机。”

布尔曼带领研究小组成员研究分析了IC 3639活跃星系,它距离地球1.7亿光年,研究人员分析了核分光望远镜阵列观测数据,并基于美国宇航局钱德拉X射线望远镜和日本朱雀卫星之前观测数据进行对比,他们发现核分光望远镜阵列勘测较高能量X射线较为灵敏,从而证实IC 3639存在活跃星系内核。同时,核分光望远镜提供了首次精确测量,呈现出环绕IC 3639星系中心发动机的宇宙物质,便于研究人员确定这种“隐藏怪兽”的真实亮度。

让布尔曼感到最惊奇的是NGC 1448星系,该星系中心的黑洞仅在2009年发现,它距离地球仅3800万光年。布尔曼最新研究发现NGC 1448星系也存在密集气体层包裹着中心黑洞,它形成一个环状区域。

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