星系:首次从两个碰撞合并的星系中,探测到相对论射流,速度接近光速!

克莱姆森大学科学学院研究小组与国际天文学家的合作 , 首次明确探测到从两个碰撞星系中出现的相对论射流 , 本质上 , 这是第一个照片证据 , 证明合并的星系可以产生带电粒子射流 , 其运动速度接近光速 。此外 , 科学家此前发现 , 这些喷流可以在椭圆形星系中找到 , 椭圆形星系可以由两个螺旋星系合并而成 。现在 , 首次有了一张明确的图像 , 显示了两个较年轻螺旋形星系形成的喷流 。
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其研究成果发表在《天体物理学》期刊上;克莱姆森大学前博士后研究员、研究的主要作者瓦伊德希·帕利亚说:我们第一次在碰撞的路径上发现了两个螺旋或盘状星系 , 这两个星系在其中一个星系的中心产生了伽马射线发射相对论喷流 。除了目前在德国Deutsches Elektronen Synchrotron工作的帕利亚之外 , 克莱姆森的其他作者还包括物理和天文学系的副教授马尔科·阿杰罗、迪特尔·哈特曼教授和兼职教授斯特凡诺·马切西 。
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发现产生的喷射流如此年轻 , 这一事实使研究人员能够清楚地看到产生地 。此前已经有很多天文学家多次拍摄到星系碰撞图像 , 但本研究是第一个捕捉到两个星系合并的星系 , 在那里有一个完全形成的喷流指向我们 , 尽管是一个非常年轻的喷流 , 因此还不够亮 。通常情况下 , 喷流发出的光非常强大 , 以至于我们看不到它背后的星系 。这就好比试图看一个物体时 , 有人用明亮的手电筒照向你的眼睛 , 你所能看到的只有手电筒光 。
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发现的这个喷流威力较小 , 所以我们实际上可以看到它诞生的星系 。喷流是宇宙中最强大的天体物理现象之一 , 它们可以在一秒内向宇宙释放比太阳一生所产生能量还多的能量 。这种能量是以辐射的形式存在 , 例如强烈的无线电波、X射线和伽马射线 。喷流也是宇宙中最好的加速器 , 比我们在地球上拥有的超级对撞机要好得多(高能物理研究中使用的加速器) 。
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喷流被认为是从较老的椭圆形星系中诞生 , 这些星系有一个活动星系核(AGN) , AGN是一个位于其中心的超大质量黑洞 。作为参考 , 科学家们相信所有星系都有位于中心位置的超大质量黑洞 , 但并不是所有的星系核都是活动星系核 。例如 , 我们的银河系中心大质量黑洞就处于休眠状态 。科学家们推测 , 活动星系核是通过一种称为吸积的过程 , 通过引力吸引气体和尘埃而变大 。
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但并不是所有的这些物质都会吸积到黑洞中 , 一些粒子被加速 , 以射流的形式以窄光束的形式向外喷出 。要将气体从星系系中排出并使其到达中心是很困难的 , 需要一些东西来震动星系 , 才能让气体到达那里 。星系合并或碰撞是移动气体的最简单方式 , 如果有足够的气体移动 , 那么这个超大质量黑洞将变得极其明亮 , 并有可能形成喷流 。研究团队的图像捕捉到了这两个星系 , 一个是被称为TXS2116-077的Seyfert 1星系 。


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