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宇宙中神秘的X星系是如何形成的?天文學家找到新線索

由 三體迷 發表于 遊戲2023-01-24

簡介值得一提的是,流體動力學回流模型能夠很好地解釋PKS 2014-55中X狀結構的形成,但能否普遍應用於宇宙中的X狀射電星系,還有待進一步研究

宇宙中的星系是怎麼形成的

宇宙中有一類非常奇特的星系——在普通望遠鏡觀測下,它們看上去只是不起眼的小亮斑,但在射電波段拍攝,就會顯現出神秘的“X”。天文學家將這類星系稱為X狀射電星系(X-shaped Radio Galaxy,簡稱XRG)。

不可思議的是,X狀射電星系的X狀結構異常巨大,規模遠超星系本身,可延伸至成百上千萬光年。據分析,這一切可能與星系中心超大質量黑洞爆發的噴流有關。

只不過,黑洞噴流通常朝相反兩個方向爆發,呈直線狀分佈。那麼這些奇特的X狀結構是如何形成的?這是一個問題。現在,一項新研究似乎找到了答案。

據介紹,來自美國國家射電天文臺和南非射電天文臺的研究人員,利用位於南非卡魯沙漠的MeerKAT射電望遠鏡,拍攝到X狀射電星系PKS 2014-55的驚人面貌。這是迄今為止關於X狀射電星系最高畫質的影象。

宇宙中神秘的X星系是如何形成的?天文學家找到新線索

影象表明,PKS 2014-55所形成的其實並非“X”,而更像是一對迴旋鏢。基於最新的觀測資料,研究人員用所謂的流體動力學回流模型對這一奇怪現象作出解釋。

首先,星系中心的超大質量黑洞在瘋狂吸積周圍物質後爆發驚人噴流。在穿越星系氣體暈的過程中,壓力在噴流中不斷聚積,最終迫使噴流中的物質朝著星系中心迴流。

這項研究的第一作者,美國國家射電天文臺的天文學家威廉·科頓(William Cotton)介紹說,迴流現象在活躍星系中很普遍,但物質往往回落到星系中心呈隆起狀分佈。在PKS 2014-55中,由塵埃氣體構成的熱暈分佈的角度比較特殊,導致迴流物質發生偏轉,使每一道噴流都形成迴旋鏢狀的外觀。

透過分析噴流的亮度,研究人員還揭示了更多細節。

宇宙中神秘的X星系是如何形成的?天文學家找到新線索

實際上,這張影象記錄到並不止一次噴流,而是相隔數千萬年的三次噴流。其中,影象中心的兩個亮點顯示的是黑洞最新的爆發事件;主體部分是在此之前爆發的噴流;邊緣區域存在一道微弱輪廓,這是黑洞更久之前所爆發的噴流的遺蹟。

值得一提的是,流體動力學回流模型能夠很好地解釋PKS 2014-55中X狀結構的形成,但能否普遍應用於宇宙中的X狀射電星系,還有待進一步研究。

參考來源:

https://www。space。com/x-shaped-galaxy-explained-by-hydrodynamical-backflow。html

Tags:噴流星系射電PKS2014