科学家发现双股电离气体射流,其原因是什么?光回声吗?

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这张由 VLA 和 ALMA 望远镜(蓝色:VLA 4.86 GHz , 绿色:VLA 8.44 GHz , 红色:ALMA 133 GHz)获得的 Arp 187 无线电波段合成图像显示了清晰的双峰喷射瓣 。 但是中央核(图像的中心)是黑暗的 。
(图片来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、Ichikawa 等人 。 )
在像银河系这样的星系的黑暗中心 , 存在着超大质量黑洞 , 其质量是太阳的数百万甚至数十亿倍 。 其中一些超大质量黑洞被科学家称为活动星系核(AGN) , 它会喷出大量的辐射 , 如 X 射线和无线电波 。AGN 是你在许多星系的照片中看到的双股电离气体射流的原因 。
既然所有事情都必须过去 , 那么每个 AGN 也必须有一天终结 。 但科学家们从来没有完全理解这是如何或何时发生的 。 现在 , 由日本仙台东北大学天文学家 Kohei Ichikawa 领导的研究人员可能已经找到了线索 。 看着遥远的星系 Arp 187 , 这些研究人员已经看到了他们认为是最后几天的活动星系核 。
Ichikawa 和他的同事用射电望远镜在智利北部的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 和新墨西哥州的甚大阵列 (VLA) 观察到 Arp 187 。 他们发现了双喷流叶 , 这是活动星系核的明显迹象 。 但他们无法探测到无线电波 , 而无线电波也应该来自一个活跃的原子核 。
Ichikawa 等人发现的标准 AGN(左)和垂死的 AGN(右)之间的观测差异 。 在垂死的活动星系核中 , 原子核在所有波段都非常微弱 , 因为活动星系核的活动已经停止 , 而扩展的电离区域仍然可见约 3000 光年 , 因为光需要大约 3000 年才能穿过扩展区域 。(图片来源:Ichikawa 等人 。 )
因此 , 研究人员使用 NASA 的 NuSTAR(“核光谱望远镜阵列”)X 射线卫星再次观察了 Arp 187 的核心 。AGN 通常会产生大量的 X 射线 , 但在 NuSTAR 数据中没有出现这样的信号 , 该团队在本月早些时候在虚拟举行的美国天文学会第 238 次会议上提交的一项研究中报告说 。
【科学家发现双股电离气体射流,其原因是什么?光回声吗?】因此 , 研究人员认为 , 在过去几千年的某个时候(从地球上观察到) , Arp 187 的活动星系核已经变暗 。
这种观察是可能的 , 因为 AGN 的喷流是巨大的 。Arp 187 延伸了 3000 光年 , 这意味着在 AGN 核心“死亡”后 , 您可以看到它们的物质流走数千年 。 天文学家称这段哀悼期为“光回声” 。 这就像看着刚熄灭的大火冒出的烟雾 。
研究人员称他们的发现是“偶然的” 。 研究小组成员说 , Arp 187 可能是了解更多关于 AGN 生命结束时发生的事情的垫脚石 。“我们将使用与本研究类似的方法寻找更多垂死的 AGN , ”Ichikawa 在一份声明中说 。“我们还将获得高空间分辨率的后续观测 , 以调查气体的流入和流出 , 这可能会阐明 AGN 活动的关闭是如何发生的 。 ”
相关知识:
黑洞是一个时空区域 , 那里的引力如此之强 , 以至于没有任何粒子甚至电磁辐射(如光)可以从中逃脱 。 广义相对论预测 , 足够致密的质量可以使时空变形 , 形成黑洞 。 无法逃脱的边界称为事件视界 。 尽管它对穿越它的物体的命运和环境有巨大的影响 , 但根据广义相对论 , 它没有局部可检测的特征 。 在许多方面 , 黑洞就像一个理想的黑体 , 因为它不反射光 。 此外 , 弯曲时空中的量子场论预测 , 事件视界会发射霍金辐射 , 其光谱与温度与质量成反比的黑体相同 。 对于恒星黑洞来说 , 这个温度是十亿分之一开尔文 , 因此基本上不可能直接观察到 。
活动星系核 是星系中心的一个紧密区域 , 在至少一部分--可能全部的电磁波谱上远比普通光度高 , 它的特征表明过高的光度不是由恒星产生的 。 如此高的非恒星辐射在无线电、微波、红外线、可见光、紫外、X光、γ射线波段观测
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