天文学家发现极遥远星系的喷流

萧路


【正见网2020年12月28日】

最近,天文学家发现了极遥远宇宙中的耀变体喷流,意味着在如此遥远的宇宙中也有非常剧烈的星系活动。

图:超长基线阵列观测到的PSO J0309 + 27(图片来源:Spingola et al. / Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF)

耀变体是一种沿着我们视线方向喷出接近光速的等离子喷流的活动星系核。这种强大的天体光谱遍及无线电直到高能伽马射线。尽管天文学家在过去的几十年中进行了大量的观测和理论研究,但耀变体的物理机制仍然难以捉摸。

PSO J0309 + 27于2019年发现,距离地球约128亿光年。这意味着它在宇宙还不到十亿年时就存在着。这相当于目前宇宙年龄的7%。PSO J0309 + 27是迄今为止在如此遥远距离发现的最亮的无线电天体,也是这个距离下第二亮的X射线天体。

在一项新的研究中,意大利博洛尼亚大学(University of Bologna)的天文学家克里斯蒂安娜·斯宾加拉(Cristiana Spingola)及其同事使用超大天线阵(VLA)和超长基线阵列(VLBA)对PSO J0309 + 27进行了后续观测。

研究团队说:“在新图像中,最明亮的无线电辐射来自右下角的星系核心。喷流由核心处超大质量黑洞的引力推动,并向外朝左上方移动。这里看到的喷流延伸了约1600光年,并显示了其中的结构。”

对PSO J0309 + 27的性质进行的分析为一些理论模型提供了支持,这些模型解释了为什么在早期宇宙中极少发生爆炸物。

研究团队在论文中写道:“如果PSO J0309 + 27的X射线特性表明它是真正的耀变体,那么我们发现其喷流速度不会太快。尽管如此,我们不能排除在较大的视角下看到PSO J0309 + 27,这意味着必须通过例如在宇宙微波背景下进行康普顿散射来增强X射线的亮度。有必要对PSO J0309 + 27的喷流速度以及其它高红移耀变体的这些物理参数施加更严格的约束条件,以测试它们的性质是否与低红移耀变体族群的性质本质上有所不同。”

这项新研究发表在2020年11月11日的《天文与天体物理学报》杂志上。

 

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