科學家發現了有史以來最大的能量爆發的證據。這個古代爆炸的線索來自於一個巨大的古代無線電波“泡泡”。
蛇夫座簇核的凹x射線邊緣
研究人員觀察到蛇夫座星系團,這是在x射線下觀察到的天空中第二亮的星系團,距離地球3.9億光年。星團的中心區域有一個特殊的特徵:凹的邊緣,就像從餅乾中取出的一小口。當研究人員分析這一地區的射電望遠鏡影象,並將其與x射線影象進行比較時,他們意識到他們所看到的是一個活躍星系中心真正巨大爆發的殘餘。
圖注:錢德拉X射線天文臺(Chandra X-ray Observatory)的X射線天文衛星
這一發現的故事始於2016年對蛇夫座星系團的一項研究,該研究使用了錢德拉X射線天文臺(Chandra X-ray Observatory)的資料,該天文臺由現任捷克共和國馬薩里克大學(Masaryk University)副教授的諾伯·沃納(Norber Werner)領導。儘管他們正在研究團簇中心的等離子體是如何冷卻的,但他們注意到團簇中心邊緣有一個特殊的凹形。他們認為這可能是某種巨大爆炸的結果,但選擇了不那麼離譜的解釋,比如星系團合併產生的氣體運動。
產生凹邊的無線電發射
一次潛在的巨大爆炸引起了另一個由美國海軍研究實驗室的西蒙娜·賈辛圖奇領導的天文學家小組的興趣。他們篩選了低頻無線電資料,尋找爆炸遺留粒子的證據。他們在澳洲默奇森寬場(Murchison Widefield)陣列收集的新的無線電測量資料中,以及在印度的巨型Metrevave射電望遠鏡和新墨西哥州的超大陣列所進行的舊觀測中發現了這一證據。他們在天體物理學雜誌上發表了他們的論文。
澳洲默奇森寬場陣列
來自美國航天局(NASA)/戈達德(Goddard)航天飛行中心的賈辛圖奇和研究作者馬克西姆·馬克維奇(Maxim Markevitch)在錢德拉X射線天文臺的一篇部落格文章中寫道,綜合資料“非常清楚地表明,擴充套件的放射源像手套裡的手一樣適合X射線邊緣”。他們正在觀察星系團等離子體中的一個巨大區域,這個區域是由發射無線電波的高能電子雕刻出來的。研究人員稱之為空腔,是由一股不可思議的巨大能量爆發而開啟的。科學家以前也看到過其他類似的氣泡,但氣泡通常位於星系團的中心,而不是從側面脫落。
但是,根據賈辛圖奇和馬克維奇的說法,產生這一凹陷邊緣的爆發將是以往發現的最大能量爆發的5倍。而無線電波的能量這項研究中使用的望遠鏡主要觀測到低頻無線電波,據該報報道,發生在數億年前(對學究們評論:是的,我的意思是數億年前的星系團,即離我們數億光年,釋放出我們今天所觀測到的光)。這次爆炸的高頻輻射早已減弱。
圖注:爆炸來自超大品質黑洞的大爆發
是什麼導致了這樣的爆炸?也許這是一個活動星系中心超大品質黑洞的大爆發。
還有很多問題要回答。這次爆炸是否與星系團核心的等離子體演化有關?為什麼只有一個氣泡,而像這樣的爆發通常會產生兩個對稱的氣泡?也許深入挖掘較低的無線電頻率將揭示更多被時間掩蓋的祕密。
隨著時間的推移,宇宙科學家會解密更多有關遙遠星系的祕密,如果你想對浩瀚神祕的宇宙有更多的了解,不妨看看《宇宙從一粒塵埃開始》。