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牧夫座,我们可以看到40亿光年的景深(转)  

2013-02-07 03:26:39|  分类: 天文学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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NASA的星系演化探测器近日观测到把恒星当作宇宙甜点吞噬掉的黑洞。这是天文学家首次观测到黑洞吞噬恒星自始至终的全过程。

艺术家笔下,遥远星系中心的超大质量黑洞正在消化恒星的残留物。(图片提供:NASA/JPL-Caltech)

帕萨迪那加州理工学院的Suvi Gezari博士说:“这类事件非常罕见,因此能自始至终研究全过程是很幸运的。”Gezari是发表在12月10日《天体物理学杂志》通信上的论文的主要作者。

也许在长达千年之久的时间里,这个黑洞静静地呆在无名椭圆星系深处。但之后有一颗恒星冒险来到离沉睡着的黑洞过近的地方,被它的引力撕碎。恒星碎片的一部分向黑洞旋进,然后开始跳了进去,使星系演化探测器探测到了激起的紫外线闪光。

如今,黑洞已享用完最后一点恒星大餐,这架太空望远镜继续定期监视变暗的紫外线。观测最终将帮助人们更好地了解黑洞在宿主星系中的演化。

作为论文合作者之一,同时也是星系演化探测器的首席研究员,加州理工学院的Christopher Martin博士说:“这将大大帮助我们为宇宙中的黑洞称重,以及了解它们如何随着宇宙演化在宿主星系中取得供给和成长过程。”

1990年代早期,人们可能发现了另外3个休眠中的黑洞对恒星的吞噬作用,当时德国-美国-英国合作的伦琴X射线卫星探测到了来自其宿主星系的X射线闪光。天文学家等待了10年后,NASA的钱德拉X射线天文台和欧洲空间局的XMM-牛顿X射线天文台才证实了发现,因为黑洞的X射线辐射引人注目地减弱了,这是恒星被吞掉的标志。

现在Gezari和她的同事通过星系演化探测器的紫外眼,首次看到了类似的狂暴吞噬的变化过程。他们使用望远镜的探测器记录遥远星系中的紫外闪光,然后观察闪光随时间的变化情况,也就是星系中央的黑洞逐渐吃掉恒星的过程。来自钱德拉、以及都在夏威夷的加拿大-法国-夏威夷望远镜和凯克望远镜的数据帮助小组在两年的时间里在多波段上记录这一事件。

黑洞是高度密集的物质,其引力强到了光线都无法逃逸的地步。人们认为每个星系核心区域都存在超大质量黑洞,虽然其中一些比另一些活跃。活动的黑洞将周围的物质拖向它们,将其加热,使其发光。蛰伏的黑洞只能隐约窥见,就比如银河系中的这个,所以它们难以研究。

这也是天文学家目睹了确凿无疑的恒星游荡到蛰伏黑洞附近时如此兴奋的原因了,估计这样的事件对于典型星系来说每10000年发生一次。恒星在黑洞的引力超过自身引力时会被拉扁并撕碎。同样的事件每天都在地球上发生,月球施加给我们这个世界的引力导致海水涨落。当恒星瓦解后,一部分气体将被拉向黑洞,被加热到辐射X射线和紫外光的温度。

Gezari补充道:“这颗恒星刚好不能保住自己。现在我们知道,我们能在紫外波段观测到它,我们有了发现更多事件的新工具。”

据估计,新发现的摄食黑洞质量相当于太阳的数千万倍。它的宿主星系位于牧夫座,距离地球40亿光年。

加州帕萨迪那加州理工学院领导着星系演化探测器的任务,并负责其科学运转和数据处理。同在帕萨迪那的NASA喷气推进实验室负责此项计划,并建造了科研设备。该计划是在马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心负责的探索者计划指导下进行的。此项计划的研究者由韩国Yonsei大学和法国Centre National d'Etudes Spatiales合作赞助。

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