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多年来 ， 一个望远镜网络一直在向外太空观测 ， 最近 ， 它们终于传回了一些我们所见过的其他星系的最详细的图像 。
这些图像不仅非常美丽 ， 它们还以前所未有的细节揭示了这些巨大宇宙物体的内部运作 ， 让我们对星系的一般运作方式有了新的认识 。 到目前为止 ， 这些发现已经发表在“天文学与天体物理学”的一期特刊上 。
这个望远镜网络就是“国际低频阵列射电望远镜（LOFAR）” ， 这是目前在地球上运行的最大低频射电望远镜网络 。 它可以结合遍布欧洲的约7万个天线的观测结果 ， 使用一种叫做“无线电干涉测量”的技术 ， 对夜空进行一些最灵敏的无线电观测 。
这为我们提供了一些关于宇宙的令人难以置信的新信息 ， 但新的观测更进了一步 ， 分辨率比平时高20倍 。这是因为标准 LOFAR 操作仅使用合作总部位于荷兰的天线进行 。
上图：射电成像显示的是 ， 来自合并星系的一股巨大的风 。
由于这些天线分布在120公里（75 英里）范围的区域内 ， 这也意味着望远镜的“孔径”实际上约为120公里 。 为了进行新的观测 ， 一个国际合作组织使用了整个欧洲的阵列 —— 实际上 ， 等效为一个2000公里（1243英里）的射电望远镜 。
英国杜伦大学的天文学家利亚·莫拉比托（Leah Morabito）表示：“我们的目标是让科学界能够将整个欧洲 LOFAR 望远镜网络用于他们自己的科学研究 ， 而无需再花费数年时间才能成为专家 。 ”
《天文学与天体物理学》特刊上的九篇论文 ， 均致力于与星系行为有关的最令人惊异的现象之一 —— 星系中心活动的超大质量黑洞向星系间空间喷射出相对论粒子射流 。
这些在光学波长中是不可见的 ， 但在无线电波长中 ， 它们会发光 。 这意味着无线电图像可以让我们深入了解射流的形成和传播方式 。
众所周知 ， 一旦任何东西超过了称为“事件视界”的临界阈值 ， 什么东西都无法逃脱黑洞的引力 。但是活跃黑洞周围的区域是非常动态的 。物质被旋转成一个围绕黑洞旋转的圆盘 ， 就像积水流入下水道中一样 。
从这个吸积盘的内缘 ， 少量的漩涡物质会以某种方式从事件视界的外部汇集到两极 ， 在那里 ， 它会以相当接近光速的速度发射 。 科学家认为 ， 黑洞周围的磁场线充当了同步加速器 ， 加速这些粒子以产生相对论速度 。
上图：这就是超低频率下的远距离喷流 。
然而 ， 关于这个过程 ， 我们还有很多不了解的地方 ， 而新的LOFAR数据正在帮助填补缺失的部分 。
英国曼彻斯特大学的天文学家尼尔·杰克逊（Neal Jackson）解释说：“这些高分辨率的图像让我们可以放大 ， 看看当超大质量黑洞发射射电喷流时到底发生了什么 ， 这在以前在FM无线电波频段附近是不可能的 。 ”
被分析的星系包括3C293 ， 这是一个有着巨大的、奇特的射电瓣的星系 ， 这表明喷流是间断的 。 研究人员得出的结论是 ， 由于喷流中断和间歇性的燃料供应 ， 该星系经历了多个活动期 ， 这表明它的超大质量黑洞至少经历了一段休眠期 。
【航天员|LOFAR拍摄的新图像揭示了几个遥远星系前所未有的细节】另一篇论文分析了来自一个穿越超过110亿光年的星系发出的光 —— 通常在低频下详细观察是很有挑战性的 。
上图：LOFAR&哈勃太空望远镜拍摄的图像 。
这一观察结果让我们可以探究 ， 为什么如此遥远的射电星系会表现出特定的特征； 最终 ， 虽然无法找到决定性的答案 ， 但观察确实为未来的更多研究铺平了道路 。
对壮观的射电星系“大力神a”的探测器 ， 检测了其射电叶中的环结构 。 研究人员得出结论 ， 这是喷流间歇性加强和减弱的结果 ， 产生了观测到的结构 。
这些线索可以帮助我们了解产生和塑造射电射流的过程 ， 但收集的工作具有更深层次的含义 。 这些论文也是射电天文学的一个重要里程碑 ， 展示了像 LOFAR 这样的网络在理解宇宙奥秘方面的能力 。
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