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一个巨大的黑洞突然消失,只留下两道诡异的光

导读:

  Arp 187的射电照片。其形态带有射电瓣的特征,但是两者之间的部分却是黑的。ALMA / Ichikawa

  Arp 187的射电照片。其形态带有射电瓣的特征,但是两者之间的部分却是黑的。ALMA / Ichikawa

  日本东北大学的天文学家最近借助阿塔卡马毫米/亚毫米波射电望远镜阵列和甚大望远镜阵列,在茫茫宇宙中寻找那些中心十分明亮的星系。这些星系的中心都有一个超大质量黑洞,而且这些黑洞都在大量地吞噬物质。这样的星系中心就是所谓的“活跃星系核”。

  而就在天文学家观测“活跃星系核”的过程中,他们在一个编号为Arp 187的星系中心,意外地发现了一个非常特别的超大质量黑洞。

  假如天文学家在3000年前发现这个黑洞,它的周围看起来应该还十分明亮,我们或许确实应该把它所在的星系中心叫做“活跃星系核”。但是现在,我们在那个区域的核心位置却什么也没有看到。

  不知何故,Arp 187中心的黑洞突然消失了。

  这种现象被称为“活跃星系核”的“死亡”。有人认为这和“超大质量黑洞”的质量有上限有关。一旦达到这个上限,黑洞就不再有能力吞噬更多的物质。但是没有人知道这个上限究竟在哪里。

  多波段的观测结果显示,Arp 187核心的小尺度“活跃星系核”特征全都消失了。X射线波段上的观测结果也表明,那里好像“什么都没有”。

  但是在大尺度上,那个辉煌时代的遗迹却还在。而这也是研究人员认定那里依然潜伏着一个黑洞的原因。

  研究人员发现,在这个星系中心的两侧,存在着一对带有明显喷流特征的遗迹。而在这个尺度上,只有活跃的黑洞才会产生这样的喷流。

  研究人员相信,这个星系的中心曾经十分明亮。而当下Arp 187中心的亮度,大约只有其3000年前的千分之一。

  由于小尺度上的一切辐射来源都已关闭,因此我们现在看不到星系中心的任何细节。但是此前已经上路的光子仍在太空中“飞奔”,它们正在逐渐到达喷流遗迹所在的区域。这些光子或被反射,或通过电离作用致气体发光。而这就是为什么这个星系的中心漆黑一团,但它的外围却依然可见的原因。

  这种现象有一个专有的名称,叫“光的回声(light echo)”。

  “光的回声”是那些在茫茫太空中奔跑的光子带来的。“光的回声”会像涟漪一样扩散。一旦遇到“障碍物”就会被反射,或将气体电离发光。

  被“光的回声”照亮的宇宙并不能保证一直可见。如果没有“补给”——它终将暗淡,并消失在黑暗中。

  参考

  Discovery of a dying supermassive black hole via a 3000-year-long light echo

  https://phys.org/news/2021-06-discovery-dying-supermassive-black-hole.html