哈勃观测到正在形成中的星系和黑洞

美国的科学家日前称，他们最近利哈勃太空望远镜拍摄到29张星系和黑洞的照片，与以往所拍摄照片不同的是，这些星系和黑洞目前仍在持续的演化形成之中。

形成中的星系和黑洞

在圣路易斯举行的美国天文学大会上，美国怀俄明大学天文物理系副教授迈克-布罗瑟通公布了该研究小组的这一最新发现。布罗瑟通展示了一组图片，这些图片为巨大星系的主流进化理论提供了支持，但同时也显示，其过程远比当初设想的要复杂。研究人员说，图片可能也预测了银河系未来的模样。在过去的几十年里，宇航员发现每个星系中心都有一个巨大黑洞。黑洞发光时，星系就变得特别活跃，最亮的部分被证明是一种类恒星体，它发出的亮光盖过整个星系，使其很难被发现。哈勃望远镜共拍摄了29张后星暴类恒星体的图像，这些图像为研究星系演变提供了重要支持。布罗瑟通说，他们不仅看到了星系合并产生的残余物，而且还看到了后星暴类恒星综合体，它们有双核、星暴圈以及其它各种奇怪结构。

为解释星系与中心黑洞间的关系，理论物理学家设计了一种很细节的模型。他们认为，巨大星系是由小星系合并而来的，合并过程伴随了星群的爆炸，这个过程点燃了星系的中心黑洞，使得它们像类恒星体那样燃烧发光。超新星爆炸产生的碎片挡住了幼年星的爆炸过程，直到燃烧着的类恒星体冲破了黑暗的阻挠。随着时间的推移，星暴开始慢慢减弱，很多燃烧着的星体在作为超新星爆炸之前只有短暂的生命。但是，应该有一个阶段，在这个阶段里，黯淡下来的星暴和类恒星体可以同时被看到。

上个世纪九十年代末期，布罗瑟通发现了一个跃升态星体，它同时具有类恒星体和晚期星暴的光谱特征。这个星体上的星暴已经是400万年前的事，它因而被命名为“后星暴”类恒星体。哈勃望远镜拍下来的图片表明它是星系合并的残余物。为了寻找更多的后星暴类恒星体，布罗瑟通和他的研究小组来到了斯隆数码太空观测站，这里有类恒星体和星系光谱的最大目录。通过在15000颗类恒星中认真寻找，他们发现有600个星体具有后星暴的特征。从安放在地面上的天文望远镜里看，这些星体看起来就像是熏烟，看不清细节。布罗瑟通和他的小组又用哈勃望远镜来观察，结果发现这些后星暴类恒星体里面有很亮的恒星。

“深藏不露”的类星体

由于巨大的引力作用，宇宙中的黑洞连光线都被紧密地吸引和束缚，因而无法被人们直接观测发现。为确定黑洞天体存在的证据，天文学家通过研究发现，在黑洞周围的物质行为具有其特定行为：在黑洞周围的宇宙空间中，气体物质具有超高的温度，并且在被黑洞强大引力场吸引剧烈加速后，这些物质在彻底消失之前均会被提升到接近光速。而当气体物质被黑洞彻底吞噬后，整个过程都会释放出大量的X-射线。通常正是这些逃逸出来的X-射线，显示出此处有黑洞确实存在的迹象。这便是以往人们发现黑洞的最直接证据。

而另一方面，在一些格外活跃的超大型宇宙黑洞周围，由于其对周边物质剧烈的吸引和吞噬行为，还会在黑洞星体外围产生一层厚重的宇宙气体和尘埃云层，这便进一步增大了对黑洞体附近区域的观测难度，阻碍了天文学家对这些超大黑洞存在的发现工作。天文学上将这些极度活跃的黑洞定义为“类星体”。普通情况下，一个类星体平均一年总共吞噬的物质质量，相当于1000个中等恒星质量的总和。一般情况下，这些类星体距离太阳系都非常遥远，当我们观测到他们时已经是亿万年以后的现在，这说明此类黑洞的活动出现在宇宙诞生初期。科学家推定，这种黑洞正是在成长壮大中的宇宙星系前身，所以将其命名为“类星体”。

到目前为止，只有为数不多的几个“类星体”黑洞被发现，在浩瀚的宇宙深处，是否还有数量众多的其它类星体存在，仍有待人们进一步去发现，而天文学家在该领域的研究工作则完全依靠对宇宙内部X-射线的全面观测研究来予以证实。
本文摘自上海网上天文台

                               
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