天文學(xué)家有了一個不得了的發(fā)現(xiàn):他們拍到了星系之間的大戰(zhàn),一個星系轟擊了一個星系,就像激光大炮那樣。
這項發(fā)現(xiàn)于2025年5月21日發(fā)表于頂級的學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。
那這到底是怎么回事呢?
這期我們就來談?wù)勥@項很有意思的發(fā)現(xiàn)。
這次目睹的天體主角是來自遙遠(yuǎn)的類星體。
所以我們先從一個基本的概念入手。
什么是類星體?
黑洞
目前我們發(fā)現(xiàn)宇宙中最奇特也最神秘的一種天體當(dāng)屬黑洞了。
而類星體就是與黑洞有關(guān)。
提到黑洞,大家可能都會想到,它完全看不見。
因為連光它都會吞噬,它無法發(fā)出一丁點的光,是為宇宙最黑的一種存在。
但除了看不見的黑之外,黑洞其實還擁有最極端的亮。
不過前提是它首先是在進(jìn)食。
因為在進(jìn)食的時候,吸食的物體會呈一個圓盤狀將黑洞包圍,這一圈包裹的圓盤結(jié)構(gòu)我們稱為黑洞的吸積盤。
吸積盤中的物質(zhì)在黑洞強大的引力下會不斷的被加速、旋轉(zhuǎn)、碰撞。
使得它們最終獲得很高的能量從而發(fā)出輻射。
這樣的輻射要比恒星依靠核心聚變反應(yīng)所釋放的能量要強的多。
因為引力能的能量轉(zhuǎn)化率可以高達(dá)40%;恒星聚變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大概只有0.7%。
所以吸積盤在黑洞的引力能轉(zhuǎn)化下,可以發(fā)出比恒星更亮的光。
這個時候大家可能會有一個疑問,黑洞不是是連光都會吞噬的存在嗎?
那為什么說這些光就會輻射出。
這難道不矛盾嗎。
我們所說的黑洞強大到連光都無法逃離,其實指的只是它事件視界面之內(nèi)的這部分區(qū)域。
事件視界面是黑洞引力強弱的一個臨界線,在這之內(nèi)是光都無法逃脫的強引力區(qū)域;但之外引力相對較弱,光是可以逃離的。
所以黑洞實質(zhì)上指的是事件視界面包裹的這部分空間區(qū)域。
而它的吸積盤并不在事件視界面之內(nèi)。
所以這和黑洞吞噬光并不沖突。
這個和大家說一下,要不有的小伙伴可能不明白。
好,那通過上面的介紹,大家可以看到。
黑洞雖然無法發(fā)出一丁點的光。
但它進(jìn)食的時候,外圍的吸積盤會發(fā)出比恒星更亮的光。
活躍星系核
當(dāng)上面所說的狀態(tài)出現(xiàn)在一種特別大的黑洞周圍--超大質(zhì)量黑洞周圍時。
這是一種質(zhì)量至少在百萬倍太陽往上的那種級別的黑洞。
我們所在的銀河系就有這么一個黑洞--人馬座A*,質(zhì)量約為太陽的430萬倍。
2022年我們還拍到了它的照片來著。
所以包裹這種級別黑洞的吸積盤,它所輻射的能量將會是非常巨大的,巨大到可以超過整個星系中恒星的總能量。
它發(fā)出的光將會完全掩蓋星系中恒星的光,使得遙遠(yuǎn)的我們只能看到星系中心它那部分明亮的區(qū)域。
這便是我們所說的類星體:一種活躍的星系核。
它是目前我們觀測到宇宙最明亮的一種天體,有宇宙燈塔之稱。
好,那明白了這些之后,接下來就是這次發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵了。
相對論性噴流
類星體是一種活躍的星系核,它由星系中心的超大質(zhì)量黑洞所驅(qū)動。
而當(dāng)黑洞吞噬物質(zhì)形成吸積盤的時候,它還有一個現(xiàn)象,就是它的兩極會噴出兩股非常強大的射流。
這種射流的速度很快,幾乎近光速,活躍星系核噴出的噴流長度會非常的長,可達(dá)上千、上萬光年。
比如m87星系中心的噴流。
這是天文學(xué)家研究最多的一個射流,哈勃望遠(yuǎn)鏡曾經(jīng)對它進(jìn)行過真實的成像,它猶如把光劍刺穿了星系,看著很是震撼。
這樣的噴流我們稱它為相對論性噴流。
目前天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)最長的射流是于2024年發(fā)現(xiàn)的位于天龍座,距離我們75億光年的一個星系所發(fā),其射電波段射流的尺寸是長達(dá)2300萬光年。
什么概念呢?
仙女座星系和銀河系的距離大概是250萬光年。
也就是說,2300萬光年的這個長度完全可以射到它的鄰近星系,若它的臨近星系也是距它幾百萬光年。
不過,宇宙空間其實很空曠,射到鄰近星系一個是方向恰好的對齊;再就是星系在噴流的射程之內(nèi)。
所以盡管我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多巨大的射流。
但像轟擊到星系這樣的事件,我們卻從未看到過,直到這次的發(fā)現(xiàn)。
合并的星系
天文學(xué)家在距離地球大約110億光年的地方觀測到了一個類星體,和以往不同的是,這次他們在這個看似單一的光點中識別出了兩個星系。
一個是具有活躍星系核的類星體;另一個則是普通的規(guī)則星系。
它們兩個的質(zhì)量和銀河系差不多,是兩個正在合并的星系。
所以彼此靠的很近,已經(jīng)引力束縛到了一起。
它們正在以每秒大約500公里的速度螺旋式的靠近。
在經(jīng)過漫長的歲月,類星體的伴星系運行到了射流的前方,從而被射流刺穿,這一歷史性的對決在經(jīng)過110億年的傳播之后,最終被我們觀測到。
類星體在刺穿伴星系的時候,在它的光譜中留下了一些吸收線,這讓天文學(xué)家可以推測出輻射對伴星系造成的影響。
其結(jié)果表明:
射流摧毀了伴星系的結(jié)構(gòu),使得被照射區(qū)域分子云電離蒸發(fā),只留下一些無法蒸發(fā)的致密小團(tuán)塊。
這些微小的小團(tuán)塊質(zhì)量很小,不足以孕育新的恒星。
所以隨著射流不斷的照射,這會使伴星系中的恒星孕育地越來越少,這樣就會讓伴星系慢慢的失去生機,從而慢慢步入死亡。
而在如此強的射流照射下,行星的命運可能也很糟糕,強輻射或許會影響行星的大氣,剝離它們。
只不過目前我們還無法觀測到對行星的影響。
但也可以想象到,在如此近的距離下被一個類星體的輻射照射,結(jié)果肯定好不到哪去。
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