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标 题[摘录]没有宿主星系的超重黑洞
发信站铭传筑梦别境 (Fri Sep 23 22:10:17 2005)
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天文学家们认为:几乎在每一个星系的核心,都有一个质量高达数十亿倍太阳质量
的超重黑洞(supermassive black hole)。然而,现在天文学家经由众多哈伯太空
望远镜(Hubble Space Telescope,HST)和超大望远镜(Very Large Telescope,
VLT)的类星体(quasars)观测资料发现:居然有超重黑洞没有位在任何星系的中央
,而是自己独立存在於这个浩瀚宇宙中!
这是天文学家首度发现这样的现象,因此让这些天文学家大感惊讶。他们认为,可能
这个超重黑洞还是位在星系的中央,只是星系绝大部分是由本质仍不明的暗物质(dark
matter)所组成,因此我们才会观测不到。
类星体是宇宙中相当强力的辐射源,因此即使位在遥远的地方,其辐射还是强得足以
让身在地球上的人们察觉它们的存在。此外,类星体通常都与中心有活跃黑洞的星系
有关。而这些位在星系中央的黑洞,质量往往高达数亿到数十亿倍太阳质量,因此称
为超重黑洞。天文学家一般公认:当超重黑洞大量吞噬邻近物质的同时,也会放出非
常强烈的辐射,成为类星体之所以如此明亮的缘由。不过,因类星体相当明亮,其光
芒往往掩盖了它的宿主星系(host galaxy),使天文学家不容易研究其宿主星系的特
徵。
欧洲天文学家利用特殊方式,藉由结合HST极端敏锐的影像,以及欧南天文台(ESO)
超大望远镜的观测影像,仔细研读20个邻近的类星体。其中的19个都如预期地是中心
有超重黑洞的活跃星系;但最後剩下的一个,是离地球约50亿光年远、明亮的HE0450-
2958,却无法找到任何相关的宿主星系特徵。这表示:如果它的宿主星系即使真的存
在,至少一般类星体的宿主星系还暗6倍以上,或是直径比一般宿主星系还小20~170
倍--即不超过300光年(一般宿主星系的直径约6000~50000光年)。这些天文学家认
为:或许这是个很罕见的星系碰撞事件--某个正常的螺旋星系和某个含有超重黑洞的
奇特天体发生碰撞的结果。
不过,这些天文学家的确在HE0450-2958附近发现一个直径约2500光年云球(the bl
-ob)。利用VLT观测的结果,显示这个云球之所以会发光,应该是类星体HE0450-2958
所发出的强烈辐射激发云气发光的结果,而不是云球内部恒星照耀的结果。甚而,这
个云球就是类星体的「食物」来源,藉由吞噬云球中的物质,促使超重黑洞发出强烈
光芒而成为类星体。而在类星体附近还有另一个星系,星系中的恒星正在大量诞生中
,很可能刚经历一场剧烈的星系碰撞事件。
从缺乏宿主星系,而附近的云球和有恒星大量诞生的星系这两个有力证据来看,HE0450
-2958这个怪异的类星体,很可能在1亿年前,与附近的这个星系发生碰撞,不过真正
的过程还不是很了解:宿主星系是在碰撞过程中被完全摧毁了吗?还是一颗单独存在
的黑洞穿越了螺旋星系的盘面时、掠夺了星系中的气体?不过,这些过程都不足以引
起类星体邻近星系中如此强烈的扰动,使得星系中的恒星会大量诞生。另一个比较可
能的解释,就是个几乎由暗物质组成的星系造成的。无论如何,真相的发现,都还有
待继续努力。
资料来源:
http://www.esa.int/esaCP/SEMJUN7X9DE_index_0.html, 2005.09.15
* 转载自台北天文馆
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