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天文学家发现许多类星体都突然消失踪影


2016/3/3  编辑:admin 来源:本站整理 

在几年内,几乎所有名为SDSS J1011+5442类星体(描绘在这张画家的插画)的讯号突然不见。虽然黑洞还在那里,它一度壮观、视觉享受(feast)的频谱讯号不见了,例如辽阔的辐射线跳出蓝色连续光(插图内的黄色频谱),留下一个普通星系的频谱(插图内的青色频谱)在它的位置。

天文学家发现许多类星体都突然消失踪影_arp联盟

当以黑洞为燃料的烽火变暗,天文学家要去找出为什么?

天文学家追踪一个遥远的类星体超过十三年,在佛州基西米市(Kissimmee, Florida)美国天文学会(American Astronomical Society)会议报告指出,这个类星体的所有讯号消失无踪。

这个类星体被称为SDSS J1011+5442,在2002年第一次被史隆数位化巡天(Sloan Digital Sky Survey ,SDSS)侦测到。次年,一个后续的频谱收集,显示出坐落在星系中心一个典型的、惊人吞咽的超大质量黑洞的所有讯号。当气体流入去喂食巨兽,物质被加热,发出蓝光。

接下来的十年,很多的勘测在监视类星体的行为:SDSS、广域红外线巡天探测卫星(WISE)、麻省理工学院林肯实验室的林肯近地小行星研究中心(LINEAR)计画和卡塔利纳巡天计画(Catalina Sky Survey),持续对J1011+5442的检查。在几年间,类星体的亮度稳定的减弱。虽然类星体在一年的时间里,经常以十分之一的强度变亮和变黯淡,这个退化是较有系统的。

当Jessie Runnoe(宾州州立大学)和同事在2015年再度观察类星体,作为时域光谱巡天计画(TDSS)的一部分。他们再一次使用SDSS采集这个野兽的气体盘频谱,他们什么都找不到,几乎所有的类星体讯号突然消失。取而代之的是,他们只看到一个相对普通的星系。小组已经将结果发表于英国皇家天文学会月报。

众多之一

但这不是第一个案例,也不会是最后一个。当名为SDSS J0159+0033明亮的类星体以大约相同的时间从视觉内消失,Sky & Telescope在一年多以前就报导过类似的不见。甚至在更早之前,有很多不明亮类星体的例子:Mrk 590、Mrk 1018、NGC 7603,还有好多。

这些”外貌改变”的活跃星系(一如它们被统称),似乎以两种类型出现。一种是通过中的尘云,阻挡我们对狼吞虎咽黑洞的视线一阵子。这个云遮现象更常解释X光亮度的衰减,因为在黑洞周围的X光辐射区是很小的,而且一个单独的云就可以很容易的阻挡。

但在类星体的可见光完全消失的案例,像是J1011+5442,云遮现象的解释简直就是吹牛。类星体的可见光来自于吸积盘的外部地区,要有极大的尘云,才能盖住整个吸积盘并且遮住所有的光。取而代之的解释是,这个现象比较像是节食;为了解释J1011+5442可见光的消失,黑洞必须将它的喂食速度除以十。

没有清除它的吸积盘?

然而,很难解释的是,黑洞如何这样快速地从”开”走到”关”。Runnoe说:”吸积盘的最外缘,可见光形成的来源,需要八百年的时间来清空。” 类星体的可见光要在仅仅几年内关掉,吸积盘外部地区逐步减小是不可行的,认为要以不可思议的速度来吃掉气体。

为了解释不同之处,她认为类星体没有在那时完全清除吸积盘;取代的是,它只是从吸积盘内部吞下最靠近、最热的气体,这可以很快地在一两个月内发生。炙热的内部气体在旋转朝向黑洞时,辐射出紫外线,照射盘的外部,使其发光。因此,当靠近黑洞的紫外线烽火变暗时,盘外部也失去它的可见光光芒。
 

共同作者John Ruan(华盛顿大学)说研究小组会持续监视J1011+5442的主星系,因为有"很明显的可能性",这个类星体会再发光。此外,TDSS已经发现数十个这类已经沉默的类星体。随着对即将发生的瞬时变化现象做额外的研究,像是刚启用的TDSS以及LSST,都订出时程在2019年上线。毋庸置疑的,将有更多的惊喜。

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