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天文學家發現大於星系自身50倍的黑洞噴流

  • 上版日期:111-08-20

西雪梨大學的天文學家發現了天空中最大的黑洞噴流之一,兩端橫跨100多萬光年。NGC 2663星系雖然距離我們有9300萬光年那麼遠,但從宇宙的尺度來算,如果將銀河系比喻為一間房子,那NGC 2663就在一兩個郊區外而已。

用一般的望遠鏡觀察它的星光,可以見到一個典型的橢圓星系,其恆星數量大約是我們銀河系的十倍,科學家透過澳大利亞平方公里陣列探路者(Australian Square Kilometre Array Pathfinder,縮寫為ASKAP),在無線電波段發現了一股物質噴流由星系中心的黑洞發射出來,這種高能物質流大約比它星系本身大50倍,雖然天文學家以前也發現過這種噴流,但NGC 2663的巨大尺寸(直徑超過100萬光年,是銀河系的10倍大以上)和相對較近的距離,使它們成為了目前天空已知最大噴流。

當ASKAP這種等級的望遠鏡精度及威力被用於觀察這個噴流的特寫時,科學家發現了噴流兩側向外推的證據,這個過程類似於噴射引擎的效應。當廢氣噴湧穿過大氣層時,它會受到周圍環境壓力的推動,如此導致了噴流的擴張和收縮,在傳播過程中產生脈衝,如下的示意圖中,我們可以見到噴流中有規律的亮點,並因其形狀被稱為「鑽石震波(在空氣動力飛機名詞內亦譯作馬赫環)」,隨著氣流的壓縮,它發出更明亮的光。除了在噴射引擎發現外,鑽石震波也在較小的星系噴流中被發現,而星系面對我們的角度也會影響我們的發現率。
 
如圖說圖說:上半圖顯示NGC 2663的噴流觀測結果,下圖則對應了噴射引擎的鑽石震波效應
 
在NGC 2663之前,我們還未見過如此大規模的鑽石震波,這說明星系旁的空間有足夠的物質推動噴流的兩側,這是一個循環過程,星系間的物質進入星系→星系形成黑洞→黑洞發射噴流→噴流減慢星際物質再進入星系的速度。隨著宇宙的演化,這些噴流會影響氣體形成星系的過程,相關的研究內容已經被《皇家天文學會月報》所接受,目前可以在預印本網站中下載。(編譯/許晉翊)

資料來源:Conversation