黑洞附近電磁環境強烈,能將粒子加到極快速度,並將被加速粒子透過噴流向外推出星系,可能影響星系周遭所有鄰近區域,但最近,科學家發現噴流在宿主星系內部做了些奇怪事情。針對 M87 星系的新研究表明,中心超大質量黑洞噴流附近,新星爆炸事件似乎以異常高的頻率發生。
M87 星系是銀河系附近質量最大星系之一,距離地球約 5,300 萬光年,位於星系中心的超大質量黑洞 M87* 擁有活躍噴流,哈伯太空望遠鏡早期觀測結果曾發現新星(nova)爆炸似乎聚集在噴流周圍。
然而對天文學來說,這項發現無跡可尋,新星往往出現在擁有大型富氫恆星的聯星系統,附近有另一顆白矮星互繞運行,隨著時間推移,白矮星從前者表面吸取氫物質,最終導致前者經歷新星爆炸,然後重新開始新一輪循環。
由於物質轉移速率相當穩定,新星通常會定期重複出現,但天文學家不清楚為什麼黑洞噴流會改變這種規律,附近新星爆炸似乎更為頻繁。
▲ M87 星系中心黑洞射出長達 3,000 光年的噴流,附近聚集更多新星爆炸事件。(Source:ESA)
哈伯望遠鏡在 M87 星系收集 94 顆發生於星系中心附近的新星事件,加上早期發現的 41 顆新星,該星系共出現 135 顆新星,接著研究人員繪製新星相對黑洞及其噴流的圖,將星系中心周圍分成 10 個區域計算每區塊出現的新星數量,發現不包含噴流的 9 個區域新星平均數量為 12 個,但包含噴流的區域新星平均數量達 25 個,這種排列隨機發生機率小於 0.1%。
整體而言,哈伯望遠鏡數據表明高能噴流附近區域的新星爆炸事件為其他區域 2 倍,天文學家猜測也許噴流以某種方式加熱白矮星的伴星,增強氫燃料供應過程與爆炸速度,或是附近誕生新的新星。
天文學家希望可以檢查其他具有黑洞噴流的星系,以確定此為普遍現象或 M87 星系獨特現象,之後才能開始對可能引發這種情況的原因做出更符合事實假設。
新論文發表於在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。
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(首圖來源:ESA)