黑洞噴流曾中斷再開啟,發現形如電影《星際大戰》鈦戰機的星系

作者 | 發布日期 2020 年 09 月 01 日 17:14 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


宇宙中各種奇形怪狀的星系、星雲什麼都有,如水母星雲、蝴蝶星雲、創生之柱等。如果你是科幻迷,那麼最近科學家重新觀察的一個星系你可能會很感興趣:名為 TXS 0128 + 554 的星系,在無線電波波段下看起來就像電影《星際大戰》的鈦戰機(TIE fighter)。

宇宙樣貌從來都不是千篇一律,距離地球約 5,000 光年遠處就有形如水母的星雲(Jellyfish Nebula),或鷹星雲內有壯觀的創生之柱,你想得到的花樣宇宙可能都有。

科學家已經知道名為 TXS 0128 + 554(簡稱 TXS 0128)的星系一段時間了,位於距離地球 5 億光年的仙后座,中心有個質量約太陽 10 億倍的超大質量黑洞,歸類為活躍星系核(AGN),這種星系額外多出無線電、X 射線和伽馬射線等能量。

5 年前,NASA 的費米伽馬射線太空望遠鏡指出 TXS 0128 可能是伽瑪射線來源之一,因此科學家利用超長基線陣列(VLBA)和 NASA 的錢卓拉 X 射線天文台進行後續研究,透過 VLBA 將 TXS 0128 星系放大 100 萬倍後,研究人員發現它在無線電波波段下呈現的形狀非常驚人,有如電影《星際大戰》(Star Wars)的鈦戰機,且 20 世紀時應經歷過 2 次強烈活動。

▲ 《星際大戰》的鈦戰機。(Source:Jin Zan / CC BY-SA

宇宙約有十分之一的活躍星系中心黑洞會產生一對噴流,以接近光速的速度往 2 個相反方向噴射,天體物理學家認為這些噴流會產生伽馬射線,雖然重新分析 TXS 0128 星系後,目前數據顯示星系噴流內粒子無法產生足夠能量生成伽馬射線,費米太空望遠鏡觀測到的伽瑪射線應該與更靠近星系核心的活動有關。

至於某些情況下,噴流與微弱的星際氣體碰撞會減慢速度並阻止射流粒子向外運動,導致物質開始流回星系中心、並繞著由黑洞引起的磁場旋轉形成快速移動粒子區域,這些粒子相互作用會產生明亮的無線電輻射,也就是團隊觀察到為何 TXS 0128 星系兩側看起來像是鈦戰機機翼的原因。

不過有趣的是,星系核心與「機翼」之間某些電波頻率有很大差距,研究人員認為可能是星系噴流大約在 90 年前開啟,但 40 年前一度停止,最近 10 年又重新開啟,導致核心兩側中間出現間隙。

雖然研究團隊進一步利用錢卓拉 X 射線天文台觀察星系、想尋找包裹著電離氣體的「蟲繭」證據時仍無法確定是否存在繭,但已有證據表明其他活躍星系核(如天鵝座 A)有這種結構。新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首圖來源:NASA

延伸閱讀: