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超大黑洞连打两个饱嗝!

天文学家在邻近的著名星系M51的伴星系中,找到了中央超大黑洞发生过两次剧烈喷发的证据。图片来源:NASA

借助美国航天航天局(NASA)的钱德拉X射线天文台,科学家找到了一个巨型黑洞曾经产生过强劲喷发的证据。这是目前所知经历如此剧烈爆发的、距离地球最近的超大质量黑洞之一。

天文学家发现,这个爆发的超大质量黑洞位于较小的星系NGC 5195的中心。这个伴星系正与另一个更大的旋涡星系NGC 5194并合,后者又被称为“涡状星系”。这两个星系构成了著名的M51星系系统,距离地球大约2600万光年。

美国得克萨斯大学圣安东尼奥分校的埃里克·施莱格尔(Eric Schlegel)领导了这项研究。他打了一个比方,“天文学家常说,黑洞会‘吞噬’恒星和气体。显然,在大快朵颐之后,黑洞也会打饱嗝。我们的观测很重要,因为这种行为很可能在早期宇宙中极为频繁地发生,改变了星系的演化。大黑洞向外喷出气体很常见,但能够如此近距离地观察这些事件,甚至分辨出细节,这就罕见了。”

在钱德拉X射线天文台的观测数据中,施莱格尔及其同事在NGC 5195的中心附近发现了两个X射线弧线。

美国哈佛-史密松天体物理中心(CfA)的研究合作者克里斯廷·琼斯(Christine Jones)说,“我们认为,这些弧线是这个黑洞在两次巨大的喷发过程中,向星系里抛射物质而留下的‘化石’。这些活动很可能能这个星系的外观产生过重大影响。”

就在外侧那条X射线弧线之外,研究者在基特峰国家天文台0.9米望远镜拍摄的可见光照片中发现了一片狭长的区域,其中有相对寒冷的氢气发出的辐射。这表明,发出X射线的炽热气体已经像扫雪车一样,将那些氢气从星系中心清扫到了外围。这个显而易见的例子表明,超大质量黑洞正在影响它所在的星系,天文学家把这种现象称为“反馈”。

在NGC 5195中,X射线弧线周围的气体性质表明,外侧那条弧线清出的物质已经足以触发新恒星的形成。

CfA的研究合作者玛丽·马哈切克(Marie Machacek)说,“我们认为,这种反馈使得星体系不至于变得过于庞大。不过,与此同时,反馈也能催生一批新的恒星。这表明,黑洞也可以创造事物,而不只是搞破坏。”

天文学家认为,NGC 5195中那个超大质量黑洞的喷发,可能是这个较小星系与它巨大的旋涡星系同伴相互作用的结果,这种相互作用导致气体大量涌向中央黑洞。下落的物质产生的能量可能产生了喷发。研究团队估计,内侧弧线要花100万到300万年才能抵达它们现在的位置,而外侧弧线要花300万到600万年。

这些结果公布在2016年1月召开的第227届美国天文学会年会上。(编辑:Steed

The End

发布于2016-01-07, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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