宇宙中最大的一次爆炸被發現了。這次史無前例的大爆炸來自於遙遠銀河系中的黑洞。華盛頓海軍研究室的負責人賽蒙娜·賈辛託奇(Simona Giacintucci)認為:“從某種角度上來說,這次的爆炸和 1980年 聖海倫斯火山爆發非常相似,但不同的是火山一次性可以容納15個銀河系,而這次噴發可以將這個火山撞擊到星團的熱氣中。”
天文學家通過NASA錢德拉(Chandra)天文臺和XMM-牛頓衛星的x光資料和澳洲Murchison Widefield Array (MWA)專案以及印度的米波射電望遠鏡(GMRT)的無線電資料揭曉了這一新發現。
此次的超級爆炸發生於距離地球3.9億光年的蛇夫座星系團,此星系團包含成千上萬的獨立星系,暗物質和高溫氣體,是宇宙中由引力凝聚而成的最大結構。在蛇夫座星系團的中心有一個發育著特大品質黑洞的大星系。研究者認為此黑洞是此次大爆炸的原因。儘管黑洞以吸引物質而聞名,但他們經常會釋放出數量驚人的物質和能量,此過程發生於當物質被黑洞吸引又改變方向進入噴射流和光線時。這些物質和能量進入真空與周圍物質相撞發生爆炸。
2016年,錢德拉的觀測首次預示了蛇夫座星系團大爆炸。羅伯特團對發現錢德拉蛇夫座星系團影象中有不同尋常的彎曲邊緣。他們懷疑這是否是超大品質黑洞噴射的高溫氣體所造成的空洞的一部分,可惜他們否定了這種可能。因為創造如此大空洞,需要非常巨大的來自於黑洞的能量。賈卡因奇團隊最新研究表明,蛇夫座的確發生了一起巨大的爆炸。
首先他們表示XMN-Newton觀測到了此前提到的彎曲邊緣,證實了錢德拉的觀測。賈卡因奇團隊關鍵進展是利用來自MWA和GMRT的最新電波資料。這些資料表明彎曲邊緣確實是空洞的一部分。因為與一片充滿輻射的區域相鄰。這種輻射來自於加速到與光速接近的電子,而加速動力一般就是特大品質的黑洞。
研究報告的撰寫者之一,馬里蘭州格林貝爾德NASA戈達德太空飛行中心的馬克西姆 ·馬克維奇說"這些電波資料就像手套和手一樣,與x射線配合的完美配合,證明了這裡確實發生過一次規模空前的大爆炸。"
在蛇夫座製造一個洞所需要的能量大約是迄今為止記錄的保持者——MS 0735+74的五倍,是普通星團的無數倍。
研究人員認為黑洞的爆發已經結束,因為在得到的無線電資料中找不到任何證據可以證明黑洞最近存在爆炸的跡象。錢德拉資料可以解釋此次黑洞停止爆發的現象。錢德拉資料顯示:目前有極其濃密、寒冷的氣體位於一個不同於中心星系的位置,如果這部分氣體一處星系,它將會奪走黑洞的能量以作為自身生長的燃料,從而使黑洞停止爆發。這部分氣體的錯位可能是星團中心氣體的晃盪、衝擊導致的,如同酒杯中晃動的酒。
兩個星系的合併通常也會引發類似的晃盪,但是也有可能是由黑洞的爆發引起。並且存在一個未解之謎:研究人員通過無線電訊號只發現了一個巨星星團的位置。通常這樣的系統包括黑洞的兩側,可能是由於黑洞另一側氣體較稀疏,無線電訊號消失更快,所以只能捕捉到一個巨星星團的位置。
國際射電天文學中心的合著者Melanie John—Hollitt稱:“在天文物理學中經常會有這樣的情況,我們在工作中需要多波長的觀察來幫助我們真正的理解一些物理過程。X射線和天文望遠鏡整合的資訊透露了其離奇的來源,但是我們需要更多的資料來解答許多剩下的未解之謎。”
2月27日發行的《The Astrophysical Journal》上的一篇由Giacintucci、Markevitch、Johnston—Hollitt、來自猶他大學的Daniel Wik、Qian Wang、和海軍研究實驗室的Tracy Clarke共同完成的論文解釋了這種現象。2016年的一篇由Norbert Werner寫的論文被《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》.
NASA的馬歇爾太空飛行中心掌管錢德拉專案,史密森天文物理臺的錢德拉X射線中心掌管來自馬薩諸塞州伯林頓的技術和飛行操作。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3.NASA / CXC-KRQ84,加油,吃番茄的小土豆
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