太空后院的“怪獸”:銀河系近鄰星系內發現超大質量黑洞
來源:互聯網NGC 1448,科學家認為其內部隱藏著一個大質量黑洞
另一個星系IC 3639,科學家們認為其內部同樣隱藏著一個超大質量黑洞
新浪科技訊?北京時間1月11日消息,黑洞通常都會隱匿在大量的氣體和塵埃物質背后,因而能夠躲開絕大部分望遠鏡的觀察。但是當它們貪婪地吞噬周圍氣體塵埃物質時,就會暴露自己的行蹤,因為這一過程會釋放大量高能X射線,而這將會被美國宇航局的“核區光譜望遠鏡陣列”(NuSTAR)觀測到。近期,這臺空間望遠鏡設備便在臨近的星系中探測到兩個被大量氣體包裹的超大質量黑洞。
英國杜倫大學研究生安迪·安努爾(Ady Annuar)在近日召開的美國天文學會會議上做了相關學術報告。他表示:“這些黑洞距離銀河系相對比較近,但我們一直沒有發現它們,直到現在。它們就像躲在你床底下的怪物。”
這兩個黑洞都是所謂“活動星系核”的中央驅動引擎,這種活動星系核是一類亮度極高的奇異天體,包括類星體和耀變體等等。當使用望遠鏡觀察時,取決于其相對方位和圍繞它的物質成分不同,這些天體可以顯得非常不同。
活動星系核極其明亮,因為其中心位置的超級黑洞正在大量吞噬氣體和塵埃物質,而這一過程會產生極強的輻射,并且幾乎覆蓋整個光譜:從低頻的無線電波段一直到高頻的X射線波段。然而,絕大部分的活動星系核據信都是被一層厚厚的氣體和塵埃包圍的,無法被外界觀測到。另外,不同的活動星系核也會有不同的方位朝向,比如此次NuSTAR觀測的兩個星系核均是側向面朝地球。這就意味著我們不會看到它最明亮的核心,而只能看到被周圍氣體物質反射出來的少量X射線輻射。
英國南漢普頓大學的研究生皮特·波爾曼(Peter Boorman)表示:“就像我們沒有辦法在陰雨天看到太陽一樣,我們沒辦法直接看到被大量氣體塵埃阻擋視線的活動星系核。”
波爾曼之前領導了對編號為IC 3639的活動星系的研究,這個天體距離地球大約1.7億光年。研究人員分析了來自這一天體的NuSTAR觀測數據并將其與此前美國宇航局錢德拉X射線望遠鏡以及日本的“朱雀”衛星獲取的相應天體數據進行對比。結果顯示,在高能X射線波段靈敏度更高的NuSTAR望遠鏡觀測數據確認了IC 3639的確是一個活動星系核。NuSTAR還首次測定了遮擋IC 3639視線的塵埃氣體物質的量有多少的數據,從而讓科學家們能夠測算該天體如果沒有塵埃氣體遮擋時的真實亮度有多少。
更加令人意外的是安努爾的研究所聚焦的那個漩渦星系:NGC 1448。它核心區域的黑洞是在2009年才被發現的,即便這個星系是距離銀河系最近的星系之一。當然,需要澄清一下,天文學家嘴里說的“最近”是指3800萬光年。
安努爾的研究發現這個星系內部同樣有大量氣體塵埃物質包裹著中央的黑洞。由NuSTAR和錢德拉等空間望遠鏡觀測得到的數據首次揭示,和?IC 3639一樣,NGC 1448星系的濃厚屏障背后必定也隱藏著一個活躍的黑洞。
研究人員還發現NGC 1448內部存在大量年輕的恒星,年齡不超過500萬年,這表明盡管黑洞正在大量吞噬氣體和塵埃物質,但該星系仍然能夠持續大量制造出新生的恒星。研究人員使用歐洲南方天文臺的新技術望遠鏡對NGC 1448進行光學波段精密成像,試圖判斷這個星系核心的黑洞的具體位置。隱藏在星系內部的黑洞位置難以鎖定,因為在靠近星系核心的位置恒星非常密集。大型光學或射電望遠鏡則可以幫助科學家們鎖定它們的位置并了解它們演化擴張的歷史。
美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的NuSTAR項目科學家丹尼爾·斯特恩(Daniel Stern)表示:“能夠借助NuSTAR望遠鏡的強大能力獲得這些隱藏在我們太空后院的‘怪獸’的重要而獨特的信息,并幫助我們對它們開展詳細研究,這真是太棒了!”(晨風)