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黑洞为自己造个“家”

2009年12月03日16:28 [我来说两句] [字号: ]

来源:科技日报
  ??? 本报记者 张梦然 综合外电

  

  宇宙间也有“先有鸡还是先有蛋”这个问题,那就是超大黑洞与周围恒星究竟谁产生了谁?现在科学家们似乎已触到其中端倪,据美国《连线》杂志网站12月2日报道称,天文学家戴维·埃尔伯兹发现距地50亿光年的一个黑洞,正在积极“筑窝垒巢”,为自己建造一个栖身之所。该黑洞向临近星系喷射高能粒子,触发了比此星系平均速度快100倍的恒星生成过程。

  奇异的类星体

  这一发现源于标号HE0450-2958的类星体。

  类星体之奇特无法用言语来形容。
从照片看来如恒星但又不是恒星,光谱似行星状星云但又不是星云,发出的射电(即无线电波)如星系但又不是星系。它们由体积很小、质量很大的核和核外的广延气晕构成,可能是目前所发现最遥远的天体,但核心辐射出巨大的能量激发气晕中气体,产生连续光谱上叠加的强且宽的发射线。因此类星体身在几十亿光年以外,直径只有星系的百万分之一到十万分之一,却能比正常星系亮1000倍。

  在20世纪60年代,奇特的类星体与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并称为当时的天文学“四大发现”。多数天文学家认为,类星体这种异常巨大的能量来源是由中心的超大质量黑洞吸积周围物质释放的引力能提供的。在黑洞的强大引力作用下,附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围,形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘,这种黑洞所在星系便称之为类星体的宿主星系。

  “宇宙孤儿”之谜

  然而不久之前,比利时列日大学科学家领导的研究小组在《自然》杂志发表报告称,利用NASA的“哈勃”太空望远镜和欧南天文台的“甚大望远镜”对20个类星体进行观测,发现其中19个类星体都有宿主星系相伴,而一个代号为HE0450-2958、距地球50亿光年的类星体是个例外,跟其它类星体相比它像个“宇宙孤儿”,裸露地杵在那,并没有星系环绕。

  探测到没有宿主星系的类星体,实际上意味着发现了没有宿主星系的黑洞,这属于极其罕见的现象。在以前,由于类星体的光芒过于明亮会掩盖宿主星系相对暗淡的光线,所以宿主星系难被以发现。但目前的望远镜上安装了类似观测太阳大气用的日冕仪一样的仪器,能遮挡住类星体明亮的光。天文学家当时只好推测,或许是因为环绕类星体的星系被星际尘埃遮蔽,故无法被观测到。

  自己“筑窝垒巢”

  天文学家测得的类星体的光谱主要有三部分:由同步辐射造成的非热性连续光谱;吸积作用造成极明亮的发射谱线;星际介质造成的吸收谱线。为了揭开谜团,天文学家利用欧南天文台“甚大望远镜”对光谱的中红外线波段进行了重点研究。在光谱的这一波段中,尘埃能发出明亮的光以致可轻易观测到。

  但最终非但没有发现有任何星系环绕,埃尔伯兹的科研团队竟发现黑洞正向临近星系喷射能量和物质,而这种喷射过程能催生恒星的生成。于是天文学家将目光转向该临近星系,那里正有大量恒星的诞生,且堪称疯狂:每年相当于诞生350颗太阳。

  埃尔伯兹将该研究成果发表在《天文学和天体物理学》期刊上。他认为,这就能解释为何该黑洞没有宿主星系了。最终这个黑洞会与它正攻击的临近星系融合,现在两个天体相距22000光年,正在以每秒不到200公里的速度相互靠拢。照这样估计,在数千万年之后HE0450-2958类星体将最终拥有一个自己积累出来的“家”,一个新宿主星系。
(责任编辑:罗园)
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