天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個類星體挑戰(zhàn)物理原理

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

現(xiàn)在我們知道,大多數(shù)巨大星系中心都寄居著超大質(zhì)量黑洞,我們銀河系中心也有一顆占主導(dǎo)地位的黑洞。在宇宙的深處,還有一類由黑洞驅(qū)動的天體——類星體,當它們吞噬氣體物質(zhì)的時候會發(fā)出明亮的光芒,使其所在的星系相形見絀。通常來講,類星體由活躍狀態(tài)過度到休眠狀態(tài)需要很長的時間,遠遠超過人類的壽命。

因此,當耶魯大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆類星體僅僅在10年之內(nèi)光譜就發(fā)生了根本變化的時候,他們感到非常驚訝!類星體的可見光來自于圍繞黑洞的熾熱吸積盤,在這里氣體物質(zhì)被吸積盤加熱并電離發(fā)出可見光。

這些可見光的亮度可以發(fā)生快速變化,但總體的波形不會變化太快。一些譜線很寬(波長分布在很寬的范圍),一些譜線較窄。通常來講,寬的譜線和窄的譜線的輪廓不會發(fā)生變化。在2010年的時候,通過斯隆數(shù)字巡天發(fā)現(xiàn)了這個非常經(jīng)典的類星體:顏色偏藍,并且有很寬的發(fā)射線。然而,在2010年第二次測量的時候,它的譜線卻發(fā)生了變化。其中一個叫“氫-β”的發(fā)射線完全消失不見了,另一個叫做“氫-α”的譜線也變得非常微弱。

拋開譜線不談,這個物體的亮度已經(jīng)變?yōu)樵瓉淼氖种?因此,之前曾經(jīng)一度被認為是類星體的它,現(xiàn)在卻越看越像一個普通星系了。那么問題來了,是什么造成了如此迅速的變化?

一種最簡單的解釋是,一大片塵埃氣體云遮擋住了我們的視線,使類星體的吸積盤和圍繞它運行的氣體變得暗淡。如果真是這樣的話,那么就要求多個方向的光線都要被阻擋。拿太陽系做例子,即使太陽落山之后,它仍舊能夠照亮月球以及其它行星,因為它們面向太陽的方位不一樣。在這個類星體情形中,就好比有一個物體擋住了太陽所有照向行星的光線。天文學(xué)家經(jīng)過建立模型后發(fā)現(xiàn),沒有單個氣體云可以做到觀測到的景象。

為了避免太復(fù)雜的假設(shè)方案,科學(xué)家小組比較認同這顆類星體已完全熄火的解釋。但仍然有問題感到困惑,這么劇烈的變化為何能在十年之內(nèi)發(fā)生呢?從天文尺度上來講,這可是眨眼的時間!大多數(shù)吸積盤能夠延伸到天王星軌道以外的距離,而且發(fā)光亮度是其所在星系的10到1000倍。

在如此短的時間內(nèi)熄滅一個類星體是不符合物理原理的!觀測還在進行,只有時間能告訴我們該類星體是繼續(xù)暗淡下去,還是會被重新被點亮。無論如何,都會給我們帶來關(guān)于類星體演化的新認識。


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