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標 題[摘錄]沒有宿主星系的超重黑洞
發信站銘傳築夢別境 (Fri Sep 23 22:10:17 2005)
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天文學家們認為:幾乎在每一個星系的核心,都有一個質量高達數十億倍太陽質量
的超重黑洞(supermassive black hole)。然而,現在天文學家經由眾多哈伯太空
望遠鏡(Hubble Space Telescope,HST)和超大望遠鏡(Very Large Telescope,
VLT)的類星體(quasars)觀測資料發現:居然有超重黑洞沒有位在任何星系的中央
,而是自己獨立存在於這個浩瀚宇宙中!
這是天文學家首度發現這樣的現象,因此讓這些天文學家大感驚訝。他們認為,可能
這個超重黑洞還是位在星系的中央,只是星系絕大部分是由本質仍不明的暗物質(dark
matter)所組成,因此我們才會觀測不到。
類星體是宇宙中相當強力的輻射源,因此即使位在遙遠的地方,其輻射還是強得足以
讓身在地球上的人們察覺它們的存在。此外,類星體通常都與中心有活躍黑洞的星系
有關。而這些位在星系中央的黑洞,質量往往高達數億到數十億倍太陽質量,因此稱
為超重黑洞。天文學家一般公認:當超重黑洞大量吞噬鄰近物質的同時,也會放出非
常強烈的輻射,成為類星體之所以如此明亮的緣由。不過,因類星體相當明亮,其光
芒往往掩蓋了它的宿主星系(host galaxy),使天文學家不容易研究其宿主星系的特
徵。
歐洲天文學家利用特殊方式,藉由結合HST極端敏銳的影像,以及歐南天文台(ESO)
超大望遠鏡的觀測影像,仔細研讀20個鄰近的類星體。其中的19個都如預期地是中心
有超重黑洞的活躍星系;但最後剩下的一個,是離地球約50億光年遠、明亮的HE0450-
2958,卻無法找到任何相關的宿主星系特徵。這表示:如果它的宿主星系即使真的存
在,至少一般類星體的宿主星系還暗6倍以上,或是直徑比一般宿主星系還小20~170
倍--即不超過300光年(一般宿主星系的直徑約6000~50000光年)。這些天文學家認
為:或許這是個很罕見的星系碰撞事件--某個正常的螺旋星系和某個含有超重黑洞的
奇特天體發生碰撞的結果。
不過,這些天文學家的確在HE0450-2958附近發現一個直徑約2500光年雲球(the bl
-ob)。利用VLT觀測的結果,顯示這個雲球之所以會發光,應該是類星體HE0450-2958
所發出的強烈輻射激發雲氣發光的結果,而不是雲球內部恆星照耀的結果。甚而,這
個雲球就是類星體的「食物」來源,藉由吞噬雲球中的物質,促使超重黑洞發出強烈
光芒而成為類星體。而在類星體附近還有另一個星系,星系中的恆星正在大量誕生中
,很可能剛經歷一場劇烈的星系碰撞事件。
從缺乏宿主星系,而附近的雲球和有恆星大量誕生的星系這兩個有力證據來看,HE0450
-2958這個怪異的類星體,很可能在1億年前,與附近的這個星系發生碰撞,不過真正
的過程還不是很瞭解:宿主星系是在碰撞過程中被完全摧毀了嗎?還是一顆單獨存在
的黑洞穿越了螺旋星系的盤面時、掠奪了星系中的氣體?不過,這些過程都不足以引
起類星體鄰近星系中如此強烈的擾動,使得星系中的恆星會大量誕生。另一個比較可
能的解釋,就是個幾乎由暗物質組成的星系造成的。無論如何,真相的發現,都還有
待繼續努力。
資料來源:
http://www.esa.int/esaCP/SEMJUN7X9DE_index_0.html, 2005.09.15
* 轉載自臺北天文館
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