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哈勃望远镜解决了关于拥有超大质量黑洞的星系的长期争论

拥有中心黑洞的星系,根据天文学家观察它们的角度不同,可以呈现出各种形态。

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图片来源:NASA

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每个大型星系的核心都有一个超大质量黑洞。其中一些黑洞正在积极地向宇宙中喷射巨量的高能光线。

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天文学家将一些这类活跃星系(尽管它们在其他方面看起来像普通的螺旋星系)分为两类,即所谓的塞弗特1型(Seyfert 1)和塞弗特2型(Seyfert 2)星系。塞弗特1型星系具有独特的发光特征,这些特征源自黑洞外围快速运动的物质。而塞弗特2型星系则缺乏这些信号。

然而,近三十年来,天文学家一直怀疑这两种类型的星系实际上可能是相同的,只是我们观察的角度不同。普遍的看法是,黑洞周围的尘埃环可能会隐藏某些特征,从而使得塞弗特1型星系看起来像塞弗特2型星系。

但是,有少数顽固的星系似乎没有尘埃环,却仍然隐藏着这些特征。这使得一些天文学家认为可能确实存在一类“真正的塞弗特2型星系”,它们的特征并非被隐藏,而是确实不存在。

现在,天文学家已经排除了最后一个“真正的塞弗特2型”星系的嫌疑,证明它实际上是一个塞弗特1型星系。这意味着根本不存在塞弗特2型星系,只有从不同角度观测到的塞弗特1型星系。由意大利罗马三世大学的Stefano Bianchi领导的天文学家于7月11日在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上发表了他们的研究结果。

隐藏的特征

当用可见光观察时,塞弗特星系看起来像普通螺旋星系。但当天文学家用X射线和紫外线等高能波段观测时,它们的中心会像活跃的热点一样发光,揭示出驱动它们中心的能量黑洞。当天文学家仔细研究星系的化学指纹时,他们会发现两个亚组:塞弗特1型和2型星系。

其理论是,塞弗特2型星系实际上是塞弗特1型星系,只是它们的中心被一道尘埃墙遮挡了。这道尘埃只在特定角度会挡住视线,因为它像一个甜甜圈一样位于星系的平面上,黑洞则位于中心。

但是,有少数星系,特别是被称为NGC 3147的星系,似乎缺少来自黑洞外围快速运动物质的信号,同时也没有任何尘埃甜甜圈来遮挡它们。这使得NGC 3147成为“真正的”塞弗特2型星系的典型代表。因此,这场争论一直持续。

但现在,仅用一个小时的NASA哈勃太空望远镜观测时间,天文学家终于探测到了NGC 3147中缺失的信号。由于它非常暗淡,来自黑洞外围快速运动物质的信号被附近更亮的星光掩盖了。但哈勃敏锐的视力还是发现了它们。

作者指出,由于NGC 3147是迄今为止最著名的真正的塞弗特2型星系,这项新结果很可能完全排除了它们的存在。“对天文学家来说,最重要的是剔除这个已经没有价值的分支,”该研究的合著者Robert Antonucci在一份新闻稿中表示。

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天文学家已经获得了另外六个小时的哈勃望远镜观测时间,以更详细地研究NGC 3147,或许还能解开其中心黑洞的任何剩余秘密。

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