“宇宙幽靈”潛伏在黑洞周圍
據(jù)美國科學日報報道，日前，美國宇航局錢德拉X射線望遠鏡探測到“宇宙幽靈”潛伏在一個遙遠超大質(zhì)量黑洞的周圍，這是科學家第一次探測到如此高能量的特異景象，他們認為這是由黑洞產(chǎn)生巨大噴射物質(zhì)所形成的。
這項發(fā)現(xiàn)是天文學家觀測宇宙非常年輕階段的難得機會，這一太空特異景象之所以被稱為“宇宙幽靈”，是因為黑洞噴射的放射物質(zhì)逐漸消失之后仍彌漫著X射線物質(zhì)。這一景象是錢德拉深域望遠鏡拍攝的，這是該望遠鏡迄今所拍攝最遙遠的X射線圖像。
圖像所拍攝的是HDF 130星系，它距離地球100億光年，圖像正是宇宙大爆炸后30億年后的景象，當時正值星系和黑洞高速形成階段。英國劍橋大學安德魯－費比恩（Andy Fabian）說：“幾年前我們就已觀測到這一模糊目標，但是直到目前我們才意識到它看上去非常像怪異的幽靈。這一景象告訴我們一些重要的信息——數(shù)十億年前該星系所發(fā)生的一切。”
費比恩和同事認為，HDF 130星系所釋放的X射線是該星系中心黑洞釋放接近光速的高能粒子流的顯著證據(jù)。當噴射進行時將產(chǎn)生驚人數(shù)量的射電和X射線放射物質(zhì)，但是經(jīng)過數(shù)百萬年之后，這些射電信號將逐漸衰弱，最終形成目前我們所觀測到的這一“宇宙幽靈”景象。
然而，很少的能量電粒子也可以通過宇宙大爆炸后所殘留遍布宇宙的光量子——宇宙背景輻射——產(chǎn)生X射線，這些光電子與宇宙背景光量子發(fā)生碰撞之后可產(chǎn)生足夠的能量，使光量子推動形成X射線能量帶。這一過程所產(chǎn)生的額外X射線可再持續(xù)3000萬年。
這是第一次在明亮射電噴射終止之后發(fā)現(xiàn)的“X射線幽靈”，天文學家曾觀測到類似的大規(guī)模X射線噴射來源，但僅有來自星系的射電噴射呈現(xiàn)大規(guī)模范圍，并且持續(xù)噴射。在HDF 130星系中，僅有一點噴射來源可在射電圖像中呈現(xiàn)，這與光學圖像下超大質(zhì)量橢圓星系所呈現(xiàn)的景象相一致。
劍橋大學的凱特琳－凱西（Caitlin Casey）是這項研究的合著作者之一，她說：“這項研究結果暗示著X射線宇宙中可凌亂存在著類似的‘幽靈’，尤其是在早期宇宙黑洞大爆發(fā)形成階段。”研究人員指出，黑洞噴射物質(zhì)的功率非常大，相當于10億顆超新星爆炸。這些能量堆積在黑洞周圍，并且對周邊的氣體傳輸熱量。
費比恩說：“即使這種幽靈狀的高能量消失，來自黑洞的多數(shù)能量仍持續(xù)保留著。由于它們的能量非常強大，噴射物將持續(xù)數(shù)十億年形成深度影響。”HDF 130星系的錢德拉詳細觀測數(shù)據(jù)有助于科學家進一步了解真實的宇宙現(xiàn)象，比如：在X射線下，HDF 130星系擁有一個雪茄狀外形，延伸220萬光年。（悠悠/編譯 騰訊科技）
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