超大黑洞連打兩個飽嗝!

天文學家在鄰近的著名星系M51的伴星系中,找到了中央超大黑洞發生過兩次劇烈噴發的證據。圖片來源:NASA借助美國航天航天局(NASA)的錢德拉X射線天文台,科學家找到了一個巨型黑洞曾經產生過強勁噴發的證據。這是目前所知經歷如此劇烈爆發的、...天文學家在鄰近的著名星系M51的伴星系中,找到了中央超大黑洞發生過兩次劇烈噴發的證據。圖片來源:NASA
借助美國航天航天局(NASA)的錢德拉X射線天文台,科學家找到了一個巨型黑洞曾經產生過強勁噴發的證據。這是目前所知經歷如此劇烈爆發的、距離地球最近的超大質量黑洞之一。
天文學家發現,這個爆發的超大質量黑洞位於較小的星系NGC 5195的中心。這個伴星系正與另一個更大的旋渦星系NGC 5194併合,後者又被稱為「渦狀星系」。這兩個星系構成了著名的M51星繫系統,距離地球大約2600萬光年。
美國得克薩斯大學聖安東尼奧分校的埃里克·施萊格爾(Eric Schlegel)領導了這項研究。他打了一個比方,「天文學家常說,黑洞會『吞噬』恆星和氣體。顯然,在大快朵頤之後,黑洞也會打飽嗝。我們的觀測很重要,因為這種行為很可能在早期宇宙中極為頻繁地發生,改變了星系的演化。大黑洞向外噴出氣體很常見,但能夠如此近距離地觀察這些事件,甚至分辨出細節,這就罕見了。」
在錢德拉X射線天文台的觀測數據中,施萊格爾及其同事在NGC 5195的中心附近發現了兩個X射線弧線。
美國哈佛-史密松天體物理中心(CfA)的研究合作者克里斯廷·瓊斯(Christine Jones)說,「我們認為,這些弧線是這個黑洞在兩次巨大的噴發過程中,向星系里拋射物質而留下的『化石』。這些活動很可能能這個星系的外觀產生過重大影響。」
就在外側那條X射線弧線之外,研究者在基特峰國家天文台0.9米望遠鏡拍攝的可見光照片中發現了一片狹長的區域,其中有相對寒冷的氫氣發出的輻射。這表明,發出X射線的熾熱氣體已經像掃雪車一樣,將那些氫氣從星系中心清掃到了外圍。這個顯而易見的例子表明,超大質量黑洞正在影響它所在的星系,天文學家把這種現象稱為「反饋」。
在NGC 5195中,X射線弧線周圍的氣體性質表明,外側那條弧線清出的物質已經足以觸發新恆星的形成。
CfA的研究合作者瑪麗·馬哈切克(Marie Machacek)說,「我們認為,這種反饋使得星體系不至於變得過於龐大。不過,與此同時,反饋也能催生一批新的恆星。這表明,黑洞也可以創造事物,而不只是搞破壞。」
天文學家認為,NGC 5195中那個超大質量黑洞的噴發,可能是這個較小星系與它巨大的旋渦星系同伴相互作用的結果,這種相互作用導致氣體大量湧向中央黑洞。下落的物質產生的能量可能產生了噴發。研究團隊估計,內側弧線要花100萬到300萬年才能抵達它們現在的位置,而外側弧線要花300萬到600萬年。
這些結果公布在2016年1月召開的第227屆美國天文學會年會上。


[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]

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