NASA:宇宙惊现神秘的绿色“幽灵”

【正见新闻网2015年04月03日】

美国航空航天局(NASA)的哈勃空间望远镜在遥远的星系周围拍到了一组纤细的绿色天体,它们是突然爆发出亮光、随后又渐渐淡去的类星体所遗留下来的短暂“幽灵”。

这些发光结构具有环状、螺旋状和穗带状的外观。美国阿拉巴马大学的比尔·基尔(Bill Keel)说:“它们的形状并不一致。”

基尔发起了哈勃的这项巡天观测。他相信,这些结构给星系核心令人困惑的高能活动提供了新的线索。

科学家认为,这些位于主星系之外的纤薄气体,是被星系中心超大质量黑洞发出的强烈紫外辐射给“照亮”的。

这些星系最为活跃的核心被称为类星体(quasar),落入黑洞的物质在那里被加热,发出类似于探照灯的明亮光束射向宇宙深处。这些光束是由星系中心超大黑洞周边盘旋着下落的超热发光气体盘产生的。

“然而,类星体现在的亮度已经不足以解释我们看到的现象了;我们看到的是发生在过去的某些事件的记录。”基尔说,“这些发光的一缕缕气丝告诉我们,那些类星体曾经释放过更多的能量,或者说它们变化得非常迅速,而它们本来不应该会如此才对。”

基尔说,一种可能的解释是,这些类星体是由相互绕转的两个黑洞驱动的,这可能会改变它们的亮度。

类星体发出的光束,导致宇宙深空中一度不可见的气丝发出亮光,这个过程被称为光致电离(photoionization)。气丝中的氧原子吸收了类星体发出的光,在随后长达数千年的时间里缓慢地重新发光。气丝中还检测到了其他元素,包括氢、氦、氮、硫和氖。

基尔说:“重元素的含量适度,表明这些气体源自于星系的外围,不是从星系核中喷射出来的。”

科学家认为,这些绿色的气丝是两个星系合二为一时,在引力相互作用被甩出星系的气体长尾。这些气丝构成的长达数万光年的庞大结构,并不是从类星体的黑洞中喷射出来的,而是在星系合并过程中产生,并在合并完成很久之后仍然缓慢地环绕着合并后的星系运转。

基尔说,“我们看到有些扭曲的尘埃带与这些气体相连,有一个数学模拟可以解释这些物质如何缠绕在星系周围。你可以说,我们看到的是富含气体的小星系落入大星系15亿年之后的结果。”

这些幽灵般的绿色气丝一直存在于星系之外,直到类星体爆发之后数万年,它们才开始发亮,而等到类星体本身熄灭之后,再过区区数万年,这引动气丝也会暗淡下去。两者之间的数万年时间延迟,就是类星体发出的光照到气丝所需的时间。

并非巧合的是,星系的并合应该也会触发类星体的爆发,因为并合过程会使物质落向星系中心的超大质量黑洞。

第一个此类天体,是在2007年由一位荷兰教师汉尼·范阿克耳(Hanny van Arkel)发现的,是她在参加“星系动物园”(Galaxy Zoo)项目时意外发现的。“星系动物园”项目招募公众帮助科学家给斯隆数字巡天(SDSS)拍摄到的100多万个星系归类,后来又加入了哈勃望远镜拍摄的更遥远的星系。

范阿克耳发现的那个古怪结构被命名为“Hanny's Voorwerp”,这句荷兰语翻译过来就是“汉尼天体”的意思。

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