比銀河系長100倍!天空充滿了奇怪的X形星系 為什麼是雙迴旋鏢?
X形射電星系的“雙迴旋鏢”。這些藍色的大噴頭比整個銀河系長約100倍。通過普通望遠鏡幾乎看不到PKS 2014-55星系亮光。但是再看一下無線電波長,會發現星系在其中心隱藏着巨大的發光寶藏-X標記了該點。
PKS 2014-55是X形射電星系(XRG),這是一種不尋常的星系,當用射電波長成像時,它看起來像夜空中的巨大X。X的長臂(每個長約比銀河系長100倍)實際上是由粒子和磁場引來的迅捷湯,從銀河系中心的黑洞中噴出,行進了數百萬光年,進入太空,遠遠超出了銀河系的邊緣。
大的無線電能量射流,在中心有飢餓的黑洞的星系中很常見(即使銀河系在其腸道周圍也有兩個“氣泡”)。但是大多數成對排列,從遠處看似乎會形成一條直線或一個圓形凸起。弗吉尼亞國家射電天文台的天文學家威廉·科頓表示,研究XRG的情況是,已知宇宙射線源中只有不到10%呈現出類似這樣的X形。
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一項關於銀河系的新研究的科學家卡頓(Cotton)告訴媒體記者,“你會看到從銀河系中冒出的四樣東西,而問題是它是怎麼得到的呢?”
科頓和他的同事們可能會有答案。在新的研究中, 5月7日發佈在雜誌每月通告皇家天文學會的接受發表,研究人員與NRAO和南非射電天文台(SARAO)採用了大量的貓鼬射電望遠鏡在南非洲的卡魯沙漠,捕捉到了XRG最為詳盡的圖像。從PKS 2014-55中心突然爆發出的奇怪X顯然根本不是X。
科學家説:“它實際上是一個'雙重回旋鏢'形狀。這意味着銀河系中的某種東西正在將水流轉移到這些次級翼中。”
帶註釋的圖像顯示了X形巨大的射電星系PKS 2014-55,是使用南非射電天文台的MeerKAT望遠鏡觀察到的,表示舊的X形射流,較年輕的射流更靠近中心黑洞,並且影響區域佔主導由中央星系的恆星和氣體。
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根據科頓和這項新的研究,星系的奇怪形狀可以用稱為“流體動力迴流模型”的理論來解釋。簡而言之,這就是正在發生的事情:首先,星系中央的黑洞吞噬了數百萬年的物質,直到經歷了一場宇宙性的消化不良。黑洞將兩束物質噴射到太空中,每束粒子以相反的速度以驚人的速度傳播。
最終(數萬年後),這些爆炸穿過銀河系並繼續進入星際空間。隨着射流越來越遠地離開銀河系,射流中的壓力逐漸增加,最終迫使每個射流中的某些物質翻轉並再次流回中心。這種現象稱為“迴流”。
科學家説,迴流在活躍的星系中很普遍,但是通常所有返回的物質都在星系的中間隆起,而不是向側面反彈。在PKS 2014-55中,星系塵埃和氣體的熱光暈以一定角度傾斜,使得迴流實際上從銀河系中“偏轉”回去,使每架噴氣機都具有飛旋鏢般的外觀。
對Cotton和他的同事們來説,漫長的宇宙歷史很簡單,只需在MeerKAT圖像中觀察射流的輪廓即可。““我們觀察了圖像約10秒鐘,然後説,'是的,就是這樣。”説過。但是,隨着團隊分析噴氣式飛機的亮度,出現了更多細節。
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根據卡頓Cotton的説法,該圖像顯示的不是一個,而是三個相隔數千萬年的獨立黑洞爆發。圖片中心附近的兩個白點表示最近的事件,雙瓣能量剛剛開始從黑洞擴展到銀河系。科學家説,除這些以外,兩個長長的藍色裂片是大約一千萬年前從黑洞噴出的兩架噴氣機的腐爛殘餘物。
他補充説:“而且,如果您環視射流的邊緣,那就是我們所説的'繭',甚至更早爆發的微弱殘留物。大約有1億年的歷史。”
三代射流似乎都遵循相同的迴旋鏢模式這一事實表明,流體動力學回流解釋了這種XRG的形狀,而不是其他一些現象。科學家説,同一個模型可能無法解釋宇宙中每個X形星系,每個星系都需要進行自己的分析。但是,至少在PKS 2014-55的情況下,這就是解決的一張宇宙寶藏圖。