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《星 河 恋 歌》

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MM87的超亮喷发  

2015-11-01 03:12:29|  分类: 天文学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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类星体的超光速喷流 - QYccs - 《星 河 恋 歌》
2015年11月01日 - QYccs - 《星 河 恋 歌》

哈勃望远镜持续关注这个百万级星际焰火事件已经过10年。哈勃注意到喷流强度在闪烁。尤其是,喷流中一个炽热的物质节暗下去又亮起来,有时甚至比挤满恒星的星系原核心还亮!天文学家不知道黑洞火炬如何明灭,但他们推测它可能与太阳耀斑爆发的物理过程类似。等离子体被太阳磁场捕获并被压缩、加热,然后随着磁力线崩溃而被挤压到太空。同样简单的道理,喷流被射进看不见的星际气体团——以超过光速一半的速度!
上述组图是哈勃望远镜的紫外光图像。图中清晰显示M87星系核心的明亮气体喷流。M87离我们5400万光年,是室女座星系团的核心星系。
2015年11月01日 - QYccs - 《星 河 恋 歌》
2015年11月01日 - QYccs - 《星 河 恋 歌》
闪光来自嵌入喷流中的一个称为HST-1的灼热气体节。喷流由(星系核心的)超大质量黑洞补充(物质、能量),该黑洞是已知质量最大的黑洞之一。
前几张图片来自哈勃的太空望远镜成像光谱仪(STIS),后面的图片由高级巡天相机(ACS)提供。M87的核心位于图中左下,HST-1是图中心附近的闪亮团块。右上远方是粒子喷流的一部分,它们被(同步)加速并辐射出紫外光。
根据哈勃档案图片资料,喷流变亮的周期超过7年,期间喷流甚至比M87核心更亮。2005.5.9的ACS图像就显示HST-1变得比M87核心还亮。HST-1离核心214光年。
哈勃的敏锐视力给予天文学家关于这个明亮物质团块的清晰图像。哈勃望远镜把HST-1从星系核心图像中清晰的分解出来。
下图中的爆发景象来自嵌入M87核心喷流的物质团,天文学家称呼它为HST-1。巨椭圆星系M87核心的超大质量黑洞产生了这个强大的灼热气体柱。HST-1是如此的亮以致于它比M87明亮的星系核心更亮(参看上一楼和下一楼的图——译注),而M87核心的黑洞是已知最大质量的黑洞之一(另一个在M81核心,剩下的几个50亿以上的还存在许多争议——译注)。
2015年11月01日 - QYccs - 《星 河 恋 歌》
几年来,天文学家看着HST-1稳定的亮起来、暗下去,接着又亮起来了。他们说很难预测接下来会怎样。
哈勃天文望远镜跟踪此惊人活动进程已经7年了,期间提供了大量事件的详细紫外光图像。其他望远镜也在不同的波段观测了HST-1,包括X线和射电波段。钱德拉X卫星最先在2000年观测到HST-1开始增亮。1999年,哈勃专家组首次把这个离星系核心214光年的气体团块命名为HST-1。
“我无法预测M87核心喷流或者其他由黑洞补充的喷流的增亮行为”,哈勃研究专家组带头人、加拿大安大略省哈密尔顿市麦克马斯特大学的天文学家胡安.马德里说。“它比正常亮度增加了90倍之多。但问题是,这仅仅是M87过去的行为还是它将会发生在每个活动星系核或者单个喷流中?”
哈勃给天文学家提供了爆发现象独一无二的近紫外图,这是地面望远镜无法完成的。马德里解说道:“哈勃的清晰图像使我们能够把HST-1与星系核心的黑洞区分开来”。
尽管拥有哈勃和其他望远镜的大量观测资料,天文学家还是不明确HST-1大幅增亮的原因。一个最简单的解释是:喷流击中了一片尘埃带或者气体云,然后在碰撞过程中强烈发光。另一种很可能的解释是喷流的磁力线扭曲收缩在一起并释放出极大的能量。这个现象与太阳耀斑爆发类似,也是地球极光的产生原理。
围绕飞速旋转黑洞的吸积盘,因高速旋转而产生的磁力线,俘获等离子体并使它们落向黑洞。这些等离子体粒子沿着磁力线运动,伴随着(高能)辐射,迅速沿着磁力线远离黑洞。旋转吸积盘的转动能由此转给了(高速)喷射流。
马德里先生组合了7年来有关M87喷流的宝贵哈勃档案资料,以了解HST-1的行为特征。哈勃记录了(HST-1的)事件过程,某些图片来自对星系计划性的研究项目,并不针对喷流。
他从太空望远镜摄像光谱仪(STIS)的数据中发现,HST-1在1999-2001年间明显变亮。2002-2005的图像显示,HST-1继续稳定的变亮。2003年时这个喷流上的物质团比M87明亮的核心还亮,到了2005.5,HST-1更是比1999年上亮了90倍之多!然后爆发现象逐步消退,但它在2006.11再次增亮。当然这第二次增亮比第一次弱(基数高了嘛——译注)。
“通过对爆发现象的多年观测,我能够随着亮度的变化而看见HST-1过去的整个演化过程”,马德里说。“幸亏我们拥有像哈勃和钱德拉那样的天文望远镜,否则,我们能够看见M87核心变亮,却不知道它发生在核心何处。”
马德里希望未来对HST-1的观测能够揭示这类神秘活动的成因。马德里说:“我们希望观测能够形成一些理论,如此在爆发变亮的形成机制方面给予我们一些好的解释。天文学家很想了解,当喷流沿着它的运动方向远离星系(核心)时,这种爆发现象是本身固有的不稳定喷射,还是其他什么原因”。
本研究报告发表在2009年4月号的《天文学杂志》上。



ABOUT THIS IMAGE:
These images taken in ultraviolet light by NASA's Hubble Space Telescope reveal the brightening of a jet of gas blasting from the core of the gigantic elliptical galaxy M87. M87 is located 54 million light-years away in the Virgo Cluster.
上述组图是哈勃望远镜的紫外光图像。图中清晰显示M87星系核心的明亮气体喷流。M87离我们5400万光年,是室女座星系团的核心星系。
The flare-up is coming from a knot of hot gas, called HST-1, embedded in the jet. The jet is powered by accretion onto a supermassive black hole, one of the most massive black holes yet discovered.
闪光来自嵌入喷流中的一个称为HST-1的灼热气体节。喷流由(星系核心的)超大质量黑洞补充(物质、能量),该黑洞是已知质量最大的黑洞之一。
Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) snapped the top row of images and Hubble's Advanced Camera for Surveys (ACS) the bottom row. The core of M87 is located at lower left in the images. HST-1 is the bright blob at center. The glowing material at far right is part of a stream of particles in the jet that speed up and glow in the ultraviolet.
前几张图片来自哈勃的太空望远镜成像光谱仪(STIS),后面的图片由高级巡天相机(ACS)提供。M87的核心位于图中左下,HST-1是图中心附近的闪亮团块。右上远方是粒子喷流的一部分,它们被(同步)加速并辐射出紫外光。
The Hubble images, obtained from the Hubble archive, show the jet growing brighter over a seven-year period, eventually outshining even the luminous core of M87. The ACS image taken on May 9, 2005, reveals that HST-1 has become brighter than M87's core. HST-1 is 214 light-years from the core.
根据哈勃档案图片资料,喷流变亮的周期超过7年,期间喷流甚至比M87核心更亮。2005.5.9的ACS图像就显示HST-1变得比M87核心还亮。HST-1离核心214光年。
Hubble's crisp vision gives astronomers a clear view of the brightening knot. The telescope resolves HST-1 and separates it from the galaxy's core.
哈勃的敏锐视力给予天文学家关于这个明亮物质团块的清晰图像。哈勃望远镜把HST-1从星系核心图像中清晰的分解出来。







一般来说,星系的变化不可能在几年内有明显改观。但是M87显然是个例外,我们看看7年来其强大黑洞核心引发的喷流是如何演化的。
M87 Nucleus and Bright Knot - STIS - May 17, 1999
 

M87 Nucleus and Bright Knot - STIS - February 27, 2002


M87 Nucleus and Bright Knot - STIS - July 17, 2002


M87 Nucleus and Bright Knot - ACS - April 17, 2003


M87 Nucleus and Bright Knot - ACS - May 9, 2005


M87 Nucleus and Bright Knot - ACS - November 28, 2006
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