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一个遥远星系中心就会上演一次大爆发,距离我们约5.7亿光年

发布时间:2021-01-19 22:36编辑:小狐阅读: 15次 手机阅读

据美国宇航局NASA报道,一支国际天文小组在宇宙中发现一个奇怪现象—大约每隔114天,一个遥远星系中心就会上演一次大爆发,在多个波段产生明亮耀斑。这个引人注目的星系名为ESO 253-3,距离我们约5.7亿光年。

一个遥远星系中心就会上演一次大爆发,距离我们约5.7亿光年(图1)

“这是迄今为止在星系中心看到的最具预测性以及最频繁重复的多波段耀斑,为我们详细研究这个活跃星系了独一无二的机会。我们认为,星系中心超大质量黑洞在蚕食环绕其运行的一颗巨大恒星时产生了爆发。”NASA研究员安娜·佩恩(Anna Payne)表示。

一个遥远星系中心就会上演一次大爆发,距离我们约5.7亿光年(图2)

这起周期性爆发被命名为ASASSN-14ko,最初由超新星全天自动巡天(ASASSN)于2014年11月14日探测到,位置被锁定在5.7亿光年外的活跃星系ESO 253-3中。天文学家当时一度误以为这就是一起超新星爆发。

直到六年后,佩恩在ASASSN的观测数据时,才注意到星系ESO 253-3光变曲线的异常。佩恩惊喜地发现,ASASSN一共记录到星系ESO 253-3爆发了17次极具规律的耀斑,两两间隔约114天。而且,每个耀斑大约五天内达到亮度峰值,逐渐变暗。

基于此,佩恩和同事们预测,该星系在2020年5月17日会再次爆发,于是利用地基和太空望远镜展开联合观测,其中包括利用NASA尼尔·格里尔斯·斯威夫特天文台进行多波段测量。果不其然,爆发如约而至。再之后,研究小组预测并观测到了2020年9月7日和12月20日的后续耀斑。

另外,他们还调取了NASA凌日系外行星巡天卫星的观测数据,创建耀斑从2018年11月7日开始的精确时间线,详细追踪了耀斑出现、亮度上升至峰值以及亮度下降等情况。

在详细分析了各大望远镜的观测数据后,佩恩团队对ASASSN-14ko提出了三种可能的解释。

第一,星系ESO 253-3中心存在两个超大质量黑洞,两者的吸积盘间的相互作用催生了耀斑。最近的观测表明,星系ESO 253-3中心确实存在两个超大质量黑洞,但两者相距较远,无法产生如此高频率重复的耀斑。

第二,一颗恒星沿着倾斜轨道穿越超大质量黑洞的吸积盘。在这种情况下,当恒星从黑洞吸积盘不同侧穿过时,我们理应会看到不同形状的耀斑,但我们记录到的所有耀斑都具有相同形状。

第三,也是可能性最大的情况—耀斑潮汐撕裂事件,即黑洞蚕食环绕其运转的恒星。天文学家认为,星系ESO 253-3中心存在一个质量约为太阳7800万倍的超大质量黑洞,一颗巨大恒星正环绕它运行。恒星轨道是椭圆的,每当运行到距离黑洞最近的位置时就会被吸食一部分(估计约木星质量三倍)物质,进而产生耀斑。

一个遥远星系中心就会上演一次大爆发,距离我们约5.7亿光年(图3)

如果真如第三种情况所述,那么周期性耀斑将随着恒星物质的不断消耗而停止。至于耀斑能延续到什么时候,天文学家心里也没有数。佩恩团队计划继续对预期中的耀斑展开观测,最近两次将于2021年4月和8月上演。

本文相关词条概念解析:

耀斑

太阳耀斑(Solarflare)是在太阳的色球-日冕过渡层中发生的一种局部辐射突然增加的太阳活动,是最剧烈的太阳活动。太阳上的等离子被加热至一千万度,电子、质子及一些重离子被加速到接近光速。这些离子发出的电磁波波段由电磁波谱上的长波微波至最短波长的γ射线。2013年,NASA曾发布过不同波长下的太阳耀斑图像。2014年2月24日,太阳发出很大的太阳耀斑,美国宇航局太阳动力学观测站观测到不同波长下的太阳耀斑图像。2014年6月,太阳耀斑在10日和11日两天内爆发三次X级耀斑,造成地球上部分高频无线通信短暂中断。2017年9月6日,太阳爆发了两次太阳耀斑。

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