天體最劇烈動盪：星群400萬英里時速碰撞

2007-06-01 22:58 作者:單振仁





美國航天航空局(NASA)網站5月30日發布消息，NASA的錢拉德X射線觀測臺拍攝的照片揭示了迄今最為劇烈的天體變化，以星系3C438為中心的星系群發生超級劇烈動盪。在這個動盪中，溫度極高的熱氣體發出綿延200萬光年的巨大明亮X射線光弧。

科學家分析，形成這樣強大的光弧需要迄今為止可探測的最活躍的宇宙間碰撞才能產生。天文學家分析，這種變化可能是由兩個巨大的星系群以每小時400萬英里的速度發生碰撞而產生，也可能是或者巨大黑洞吸入龐大物質導致迄今最大的黑洞爆發所致。科學家們更傾向於前一種可能性。

這個星系群充滿了溫度為攝氏1億7千萬度的稀薄氣體，其質量相當於100萬億(100，000，000，000，000)個太陽。巨大的質量和劇高的溫度使得這個星系群是龐然大物中的巨無霸。

麻省的哈佛大學-史密斯索能天體物理學中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，CfA)研究員、該課題組主任拉福．克拉夫特(Ralph Kraft )說，「這個星系群的巨大特徵，加上它的超高溫度，表明在臨近的宇宙發生著極其劇烈的變化。」

他說，「雖然我們不知道這是什麼引起的，但是我們已經鎖定有兩種可能的令人激動的原因。」

科學家們最傾向的解釋是，明亮的X射線光弧來自兩個巨大的星系群以每小時400萬英里的速度發生碰撞。星系群的熱氣體劇烈碰撞產生的震波可以是發生碰撞的邊緣處壓力劇變，導致弧形結構的出現。

課題組的另外一位成員、英國的馬丁．哈德卡素說，「儘管這是一個極端的碰撞，有史以來最強大的碰撞之一，我們覺得很可能這就是所發生的事。」

然而，碰撞理論也略有微瑕，按照這個理論推算，本來應該出現X射線放射的兩個峰，而實質上卻出現一個。用錢拉德望遠鏡的繼續觀測將評估這個理論的瑕疵到底有多大。

另外一種解釋是動盪由星體物質掉進星系中心的超巨大質量黑洞產生的爆發形成。黑洞吸入大部分物質但是會將其中一些物質向外高速噴射，把周圍的氣體加熱並向周邊快速推開。

這個過程的確發生在這個星系群中。該星系群中心的星系3C438就是一個眾所周知的爆炸活動源，大概就是因為其中心存在著黑洞。然而這個爆發中產生的能量遠遠不足以解釋錢拉德觀測到的結果。

該課題組成員比爾．佛曼(Bill Forman)說，「這個天體動盪是超大黑洞爆發產生的，而且它是目前觀察到的最大一次爆發。」

其中涉及的巨大量的能量意味著黑洞吞噬了巨大質量的物質，在2億年間吞噬大約300億個太陽相當的物質。多數學者認為黑洞的這種生長速度不是很站得住腳。

克拉夫特說，「這些數值太大了，聞所未聞，很難令人置信。」

上述結果出現在美國天文學會在夏威夷火奴魯魯舉辦的會議上，並將在最新一期的天體物理學雜誌上。