天文学家发现7亿光年外罕见死亡类星体(图)

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气体云Hanny’s Voorwerp附近没能找到任何类星体。距离它最近的天体是一个暗弱的星系，编号为IC 2497，两者相距4.5万~7万光年之间。而它们和地球之间的距离则大约为7.3亿光年。 　　新浪科技讯 北京时间11月4日消息，据国外媒体报道，类星体是宇宙中最亮的光源之一，它被认为由黑洞驱动，因而具备超强的能量。最近天文学家们在一个近邻星系中发现一个类星体突然停止发光，就像一根蜡烛突然被掐灭，让人困惑。 　　对一团古怪的发光气体云，以及近旁一个将其照亮的星系的最新观测显示在过去的7万年间，这一星系的中央星系核区域亮度减弱了。这一发现将有助于科学家们更好的理解超大质量黑洞是如何帮助星系成长和演化的。 　　“这是我们能获取的关于类星体宿主星系的最佳图像，”开尔文·肖文斯基(Kevin Schawinski)说。他是来自耶鲁大学的天体物理学家，有关这一发现的论文已经发表在10月26日出版的网络版《天体物理学杂志通信》上，他是第一作者。肖文斯基同时还是一个采用维基式设计的天文项目“星系动物园”(Galaxy Zoo)的合作创始人。他说：“这是最靠近我们的此类天体，而这颗类星体已经‘死’了。” 　　类星体实际上是超大质量黑洞，它们是贪婪的吞噬者。它潜伏在一些星系的核心区域，肆无忌惮的吞噬周遭的气体和尘埃。当气体落入黑洞，这一过程在天文学上称作“吸积”，在吸积过程中气体由于剧烈摩擦将产生高热，从而发出炙热的白光。 　　“吸积作用让宇宙中最黑暗的天体成了最明亮的天体，”克里斯·东尼(Chris Done)说。她是黑洞研究专家，来自英国杜伦大学，她本人没有参与此项研究。“这就像是这些物质在呗吞噬，永远消失于视界之前最后的呐喊。”视界是黑洞的边界，在此边界之内，一切物质、信息，包括光，无法逃离。 　　长期以来，天文学家们一直怀疑类星体可能可以帮助星系成长，证据之一是星系规模越大，其中央黑洞的规模也越大。但到目前为止，要观测演化中的星系几乎是不可能的。然而Hanny’s Voorwerp的发现却为研究人员带来了新鲜信息，这是一团诡异的绿色气体云，是在“星系动物园”项目存档的2007年数据中被发现的。之所以叫这个奇怪的名字，是因为它的发现者是一位荷兰女士汉妮·冯·安科(Hanny van Arkel)，而“Voorwerp”这个词在荷兰语中意为“物体，或者东西”，因此“Hanny’s Voorwerp”，就是“汉妮发现的东西”的意思。科学家们认为，这个气体云之所以发光，是由于近旁一个类星体发出的强烈离子辐射“照亮”了它。 　　但是在它附近却并没能找到任何类星体。距离它最近的天体是一个暗弱的星系，编号为IC 2497，两者相距4.5万~7万光年之间。而它们和地球之间的距离则大约为7.3亿光年。肖文斯基说：“从宇宙角度而言，这个距离就像是你家的后院一样。” 　　对于这个失踪的类星体目前有两种可能解释。一种可能是地球和这一星系之间存在太多的气体和尘埃，以至于我们看不到类星体发出的强烈辐射，而仅仅看到些许部分，但Voorwerp气体云却能看得清楚；另一种可能是在光线传递到Voorwerp气体云和传递到地球之间的时间差范围内，这里存在的类星体熄灭了。也就是说我们之所以看到Voorwerp仍在发光，是因为它因失去光源而“熄灭”的图景还没有来得及抵达地球。 　　为了验证第一种可能性，肖文斯基和同事们调动了两台大型空间望远镜对这一星系进行观测。一台是日本空间局所属“朱雀”X射线空间望远镜，这是日本第5颗X射线天文卫星，于2005年发射升空；另一台是欧洲的XMM-牛顿X射线望远镜，这是欧洲建造的最大天文卫星，于1999年底发射升空。之所以选择这两台望远镜是因为它们可以探测高能X射线，这种射线可以穿透即使是最厚的尘埃云。 　　对于观测结果，肖文斯基的小组确实探测到了一些X射线，但是他形容信号“非常微弱、是极小的射线源”。 “要是就照亮Voorwerp气体云的要求来看，这一射线源真是太弱太弱了，”他说，“这就像是用一台LED灯照亮你的大屋子一样，太不够了。” 　　因此肖文斯基和小组成员得出结论：这里如果存在类星体，那么它的亮度一定比照亮Voorwerp气体云的天体要暗100到1万倍。这意味着这个类星体一定是在过去的4.5万~7万年中熄灭了，但是显然它熄灭前发出的光线有些还仍然在赶往Voorwerp气体云的途中，因此这个气体云还在发光，诉说着近旁的类星体过去的辉煌。 　　“因为这个类星体似乎是突然间熄灭的，这说明环绕这个黑洞的尘埃盘应当比较小，”东尼说，“这是符合黑洞吞噬周围物质的模型理论的。那些理论很难验证，这次发现的现象可能暗示我们目前关于黑洞吸积盘的理论是正确的。对于这一点，我感到很兴奋。” 　　这一类星体死亡事件也为研究人员提供了一个绝好的实验室，可以用以观察一旦中央黑洞凋亡，星系本身将何去何从。 “这一事件当然给了我们一个难得的机会可以一窥类星体演化的独特阶段，要不然我们是没办法对此进行研究的，”东尼说。 　　肖文斯基同时指出：如果没有“星系动物园”项目，我们可能永远不会取得这一发现。“我们或许永远不会发现这个距离我们最近的类星体，以及这一发现带给我们的那么多有关黑洞、星系以及它们之间在演化过程中的相互作用的信息。这一切都要归功于积极参与到星系动物园项目中的世界各地的业余天文爱好者们，以及互联网的力量。”(晨风)