臺北市立天文科學教育館

天文學家發現，超大質量黑洞周圍的塵埃數量與極明亮的星系產生的無線電波強度之間有著驚人的關聯。由英國紐卡斯爾大學（Newcastle University）和杜倫大學（Durham University）領導的國際天文團隊，使用暗能量光譜儀（DESI）的新數據，該儀器正在進行一項為期五年的宇宙大尺度結構調查，其中包括約300萬個類星體的光譜。類星體是由超大質量黑洞提供能量的極其明亮的星系。他們發現，含有更多塵埃的類星體因此看起來更紅，與含有少量或沒有塵埃，看起來非常藍色的類星體相比，更有可能具有更強烈的無線電波輻射。本研究已發表在《皇家天文學會月刊》。

圖說：紅色類星體的示意圖。它被氣體和塵埃包裹著，這些氣體和塵埃可能會被超大質量黑洞噴出物吹走，最後露出典型的藍色類星體。（圖片來源: S. Munro & L. Klindt. License: Attribution (CC BY 4.0)）

幾乎每個已知的星系包括我們的銀河系在內的星系中心，都有一個超大質量黑洞，其質量是太陽的數百萬到數十億倍。在某些星系的中心有很多物質，為這個超大質量黑洞提供養分並使其不斷成長和更加活躍。這些活躍星系中最強大的類型被稱為類星體（quasar），它們是宇宙中最明亮的天體之一。大多數類星體看起來都非常藍，因為明亮的吸積盤圍繞著中心超大質量黑洞運轉並為其提供能量，使其在光學和紫外線波段下顯得非常明亮。

研究團隊利用DESI的光譜觀測來測量約35000個類星體樣本中的塵埃（變紅）數量，並將其與觀測到的無線電波輻射作關聯。研究發現，與先前類似的光譜調查，例如史隆數位巡天（Sloan Digital Sky Survey）相比，DESI能夠觀測到更多的極端紅色（塵埃）類星體。他們還發現，與典型的藍色類星體相比，較紅的類星體更有可能產生強烈的無線電波輻射。

這種變紅與無線電波的關聯性很可能是由於從超大質量黑洞中噴出的強大氣體撞擊周圍的塵埃，造成衝擊和發射出無線電波，並最終會吹走星系中心區域的所有塵埃和氣體，露出藍色類星體，並導致較弱的無線電波輻射。這與紅色類星體是星系演化過程中較年輕的「爆發」階段的新觀點是一致的。因此，紅色類星體對於了解星系如何隨時間演化可能極為重要。（編譯／吳典諺）

資料來源：phys.org