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編譯：賀柏翔

校對：牧夫天文校對組

后期：李子琦

責(zé)任編輯：王啟儒

仙女座星系（M31）是距離銀河系最近的螺旋星系，同時(shí)也是本星系群中最大的星系。位于地球之外250萬光年處，仙女座星系在北半球晴朗夜空中可肉眼可見。

該星系與銀河系結(jié)構(gòu)相似，包含數(shù)千億顆恒星，并在其核心藏有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。研究表明，仙女座星系與銀河系正處于緩慢的碰撞路徑上，預(yù)計(jì)將在45億年后合并成一個(gè)更大的新星系。

仙女座星系的光學(xué)視圖與紅外增強(qiáng)的合成影像

Credit: Sloan Digital Sky Survey, XMM-Newton, Chandra X-ray Observatory, collected via Aladin

M31*作為超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量估計(jì)約為太陽的1億倍，顯著大于銀河系中心的黑洞。雖然體積龐大，但M31*通常表現(xiàn)得相對安靜，僅偶爾顯示出活動(dòng)跡象。由于周圍環(huán)繞著密集的恒星團(tuán)，研究這個(gè)黑洞極為復(fù)雜。作為地球附近的超大質(zhì)量黑洞之一，M31*為研究星系核心的本質(zhì)及其形成機(jī)制提供了絕佳的機(jī)會(huì)。

仙女座星系是北半球最迷人的星系之一

Credit : Luc Viatour

“每個(gè)大型星系的核心都是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，但它們之間的確切關(guān)系依然是個(gè)謎。在分析數(shù)據(jù)后，我感到一陣寒意，因?yàn)槲铱吹降氖且粋€(gè)超大質(zhì)量黑洞發(fā)出的X射線閃爍過程。” 密歇根州立大學(xué)研究助理史蒂芬·迪克比（Stephen DiKerby）這樣說到。

史蒂芬·迪克比是冰立方中微子天文臺(tái)（IceCube Neutrino Observatory）的成員。他的團(tuán)隊(duì)利用錢德拉X射線天文臺(tái)的15年數(shù)據(jù)研究M31*的X射線輻射。他們的研究最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》（Astrophysical Journal，ApJ）上，探討了星系與其中心黑洞之間的聯(lián)系，這是理解宇宙演化的關(guān)鍵。

錢德拉X射線天文臺(tái)的藝術(shù)圖

Credit：NASA

研究人員發(fā)現(xiàn)，自2006年一次重大X射線耀斑后，M31*的活動(dòng)狀態(tài)有所提升，2013年又發(fā)生了一次。這種模式與冰立方觀測站在其他星系中X射線耀斑的中微子排放的發(fā)現(xiàn)相吻合，表明這類事件可能是超大質(zhì)量黑洞生命周期中中微子產(chǎn)生的關(guān)鍵時(shí)期。為了定位M31*的確切位置，團(tuán)隊(duì)利用衛(wèi)星的高分辨率數(shù)據(jù)，從四個(gè)附近的X射線源——S1、SSS、N1和P2中，最終確定P2為黑洞所在。

盡管錢德拉X射線天文臺(tái)仍運(yùn)作良好，但它的背后面臨資金斷流的風(fēng)險(xiǎn)。作為繼任者的AXIS望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)要到2030年代才能運(yùn)行。迪克比強(qiáng)調(diào)，維持衛(wèi)星的運(yùn)行至關(guān)重要，以繼續(xù)進(jìn)行高分辨率觀測，并在新技術(shù)到來之前填補(bǔ)這一空白。他希望這項(xiàng)研究能激發(fā)對M31的持續(xù)關(guān)注，并期待其他研究者繼續(xù)監(jiān)控其活動(dòng)，以便更好地理解超大質(zhì)量黑洞的行為。

——The End——

『天文濕刻』 牧夫出品

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木星的“印象派”表面

Credit：NASA

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