天文新發現：年輕星系中心亦有黑洞存在（圖）

2008-11-26 05:24 據《當代天文學》（Astronomy Now）雜誌網路版10月17日報導，科學家在觀察久遠的宇宙中星系之間的互相碰撞時，發現當星系還在形成時，就可能存在了巨大的黑洞。

 

這個圖像捕捉到，星系裡的黑洞拆裂一股來自鄰近星系的塵埃氣體。圖像: STFC.

天文學家們是通過在夏威夷的次毫米波陣列望遠鏡(SMA)進行觀察的。SMA可以觀測200微米到1毫米的波長。在星系形成初期，其分子雲有溫度，會放出毫米波和次毫米波的輻射，因此SMA能觀察到早期形成的星雲和恆星的誕生過程。天文學家發現4C60.07星系時，是因為其明亮的無線電發射極為吸引天文學家的注意，而這樣的無線電訊號暗示了該星系是類星體（內部有個快速旋轉黑洞的星系）。最初的研究認為，圍繞在黑洞四周的氫氣正在進行星爆(star burst，即大量的恆星快速地形成），而其四周恆星形成的速率，相當於每年五千個太陽。但後來的研究顯示，4C60.07並沒有進行"恆星形成"，它內部的恆星都是高齡且安靜的恆星。大量的"恆星形成"其實是發生在其旁邊但之前未觀測到的伴星繫上，該星系擁有豐富的氣體，並為塵埃所遮蔽，而且中心有"超大質量黑洞"。

"此一全新的影像顯示，在我們預期只會有一個星系的地方，竟然存在兩個星系。"來自英國天文科技中心(UK Astronomy Technology Centre，簡稱UK ATC)的羅伯‧伊維森 (Rob Ivison)教授，同時也是此一研究的主要作者(該研究將發表在皇家天文協會月刊上)表示。他補充說明："很顯然，這兩個星系的中心都有‘超大質量黑洞 '，像這樣巨大的黑洞是很少見的，我們懷疑射電星系（radio galaxy）已啟動，因為它陷入和先前不知名的星系發生碰撞，這個碰撞也提供了黑洞放出無線電波的能量。" 這兩個星系和其中心的黑洞，曾經碰撞結合過，而這巨大的變動大約發生在大爆炸後的二十億年，星系長時間的結合，並產生了單一的大型黑洞。這意味著在遙遠的宇宙中或許還潛藏著為數頗多的黑洞，但天文學家尚未發現。

"我們觀測到的黑洞是巨型的，其中一個會發射光亮的無線電磁波，而另一個則會改變其光學和紅外光譜能量分布。"伊維森告訴當代天文學雜誌。 "天文學家已經知道大型的黑洞存在於早期的宇宙，但是這現象是非常罕見的─甚至可以以手指頭計數出來。直到現在，它們仍被認為是很奇異的，與一般的星系完全不同。 在這篇論文中我們提出的黑洞觀察可能只是麟毛一角而已。" "這兩個星系的大小都和我們銀河系差不多，但是每個都有自己獨特的特性。"伊維森教授表示射電星系看起來比它的伴星系發展更為成熟，這可能是因為幾百萬年來星系不斷的消耗氣體形成星體，和黑洞不斷吸收碰撞的物質。而在強烈的星爆中，另一個星系藉由碰撞產生上千顆恆星，所以它仍有大量的氣體，尚未完全發展。

這兩個巨型黑洞出現在星系內，對它們的起源有很大的涵義，因為超大質量黑洞需要時間形成，並可能引發恆星形成或死亡，造成母星系演化改變。

資料來源：
http://astronomynow.com/081017BlackholescommoninearlyUniverse.html