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作者:刘妍 来源:新浪科技 发布时间:2008-6-6 11:44:50
哈勃望远镜观测到正在形成中的星系和黑洞

哈勃望远镜观测到的红光星体 

北京时间6月5日消息,据国外媒体报道,美国的科学家日前称,他们最近利用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。
 
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