■ 伯納德·弗因
美國航空航天局錢德拉X射線天文臺(tái)的新數(shù)據(jù),也許提供了類星體“點(diǎn)亮”過程的線索。
錢德拉在二個(gè)遙遠(yuǎn)類星體周圍觀測(cè)到了發(fā)射著X射線的高溫區(qū)域,它們被認(rèn)為是在類星體活動(dòng)的過程中形成的。這些特征出現(xiàn)在距離中心的超大質(zhì)量黑洞上萬光年的地方,科學(xué)家認(rèn)為正是這種黑洞驅(qū)動(dòng)了類星體的活動(dòng)。
“這些X射線特征很可能是激波,也許是大約40億年前類星體點(diǎn)亮過程的直接結(jié)果?!泵绹耐拇髮W(xué)的艾倫·斯托克頓說。
這二個(gè)類星體沒有顯示出周圍更大的高溫氣體包層存在的證據(jù),這些觀測(cè)到X射線輻射的區(qū)域也沒有與類星體的射電波關(guān)聯(lián)在一起。這些事實(shí)排除了一些可能的解釋,例如這團(tuán)發(fā)射著X射線的氣體云是正在冷卻的高溫星系際氣體,或者它們正在被類星體的高能噴流加熱?!皩?duì)我們觀測(cè)的最佳解釋是:劇烈爆發(fā)的恒星形成活動(dòng),或者類星體本身的活動(dòng),驅(qū)趕著巨量的氣體以極高的速度逃離類星體的寄主星系?!备逗Uf。他是這項(xiàng)研究的合作者之一,同樣來自于夏威夷大學(xué)。
計(jì)算機(jī)模擬了二個(gè)星系相撞時(shí)的恒星形成和黑洞增長過程,結(jié)果與觀測(cè)相符。模擬顯示,星系的合并將氣體驅(qū)趕到中心區(qū)域,在那里引發(fā)了大規(guī)模爆發(fā)的恒星形成,并且為中心黑洞的成長提供了燃料。
流經(jīng)黑洞的氣體在被吞噬之前會(huì)釋放出龐大的能量,一個(gè)類星體就這樣誕生了。類星體的能量輸出使周圍的整個(gè)星系相形見絀,它還會(huì)將星系中的氣體向外驅(qū)散,形成所謂的超級(jí)星系風(fēng)。錢德拉的數(shù)據(jù)為類星體產(chǎn)生的超級(jí)風(fēng)提供了迄今最佳的證據(jù)。
經(jīng)過大約1億年的時(shí)間,超級(jí)風(fēng)將驅(qū)散星系中心區(qū)域的所有氣體,使恒星形成和黑洞的增長都平息下來。這時(shí),類星體階段就會(huì)結(jié)束,星系將恢復(fù)到一個(gè)相對(duì)平靜的狀態(tài)之中。當(dāng)一個(gè)較小的衛(wèi)星星系被大星系俘獲,為本來處于休眠狀態(tài)的超大質(zhì)量黑洞提供了食物時(shí),星系的這種寧靜就會(huì)再次被打破。
美國航空航天局的馬歇爾太空飛行中心負(fù)責(zé)管理錢德拉項(xiàng)目,史密森天體物理觀測(cè)臺(tái)為其提供科學(xué)支持,并且控制它的飛行狀態(tài)。