星系合并時，中心黑洞產(chǎn)生相對論性噴流，同時放射出大量射電輻射。噴流的兩個等離子體噴束以接近光速的形式運(yùn)動，方向垂直于黑洞周圍的物質(zhì)圓盤，向外太空延伸數(shù)千光年。（藝術(shù)想象圖）

騰訊太空訊 一個天文學(xué)家小組借助于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡三號廣域攝相機(jī)的觀測，研究了合并中的兩個星系與它們中心的超大質(zhì)量黑洞之間的關(guān)系。

天文學(xué)家小組選取研究了一大批星系，它們都具有非常耀眼的核心——即活動星系核——據(jù)猜測它是由周圍大量的物質(zhì)被超大質(zhì)量黑洞消耗所引起的。雖然大部分星系的中心都可能存在一個超大質(zhì)量黑洞，但是只有其中很小一部分會如此耀眼，更少一部分會進(jìn)一步產(chǎn)生相對論性噴流。相對論性噴流的兩束等離子體噴束以接近光速的形式運(yùn)動，方向垂直于黑洞周圍的物質(zhì)圓盤，向外太空延伸數(shù)千光年。噴流內(nèi)部的炙熱材料同時也是射電波的來源。

天文學(xué)家們希望確認(rèn)這兩束噴流是由星系合并所引起的。他們觀察了五類正在合并或者剛完成合并的星系：其中兩類星系具有噴流；兩類星系具有耀眼核心但是沒有噴流；另外一類是普通的不活躍星系。

“具有相對論性噴流的星系放射出大量的射電波段輻射?！痹撗芯啃〗M中來自空間望遠(yuǎn)鏡研究所的馬可·凱伯格解釋說，“我們通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡三號廣域攝相機(jī)觀測這些具有噴流的星系，發(fā)現(xiàn)它們幾乎都有大量的射電輻射，這意味著噴流是伴隨著星系合并而出現(xiàn)的。然而，并不只是具有噴流的星系才發(fā)生合并。”

“我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)合并事件本身并不產(chǎn)生具有射電輻射的活動星系核，”意大利博洛尼亞天文臺的天文學(xué)家羅伯特·基利補(bǔ)充說，“我們觀測的其他星系中很多也經(jīng)歷了合并，但是并沒有產(chǎn)生射電輻射和噴流?！?/p>

天文學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)清晰地確定，星系合并是存在相對論性噴流的必要條件，然而他們推斷這同時還應(yīng)該滿足其他條件。他們推測，當(dāng)某個星系與另一個星系相撞時，如果它的中心黑洞旋轉(zhuǎn)速度比對方快，那么就在黑洞周圍產(chǎn)生噴流——這可能是由于它與碰到的另一個黑洞質(zhì)量相當(dāng)，黑洞旋轉(zhuǎn)引起的多余能量供給了噴流。

該研究小組的另一名天文學(xué)家柯林·諾曼解釋說，“合并事件可能通過兩種方式影響中心黑洞。第一種方式是星系合并引起中心的氣體增加，導(dǎo)致黑洞和黑洞周圍的物質(zhì)圓盤的質(zhì)量都增大了。然而這種影響方式在所有合并星系中都存在，而實際上并不是所有合并星系的黑洞都出現(xiàn)了噴流，因此這不足以解釋噴流是如何產(chǎn)生的。另一種方式是當(dāng)兩個大質(zhì)量星系合并時，它們兩個的黑洞也同時發(fā)生了合并。兩個質(zhì)量相當(dāng)?shù)暮诙匆阅撤N特定形式合并成了一個旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞，并導(dǎo)致了噴流的產(chǎn)生?！保ň幾g/小五）