天体最剧烈动荡：星群400万英里时速碰撞

2007-06-01 22:58 作者:单振仁





美国航天航空局(NASA)网站5月30日发布消息，NASA的钱拉德X射线观测台拍摄的照片揭示了迄今最为剧烈的天体变化，以星系3C438为中心的星系群发生超级剧烈动荡。在这个动荡中，温度极高的热气体发出绵延200万光年的巨大明亮X射线光弧。

科学家分析，形成这样强大的光弧需要迄今为止可探测的最活跃的宇宙间碰撞才能产生。天文学家分析，这种变化可能是由两个巨大的星系群以每小时400万英里的速度发生碰撞而产生，也可能是或者巨大黑洞吸入庞大物质导致迄今最大的黑洞爆发所致。科学家们更倾向于前一种可能性。

这个星系群充满了温度为摄氏1亿7千万度的稀薄气体，其质量相当于100万亿(100，000，000，000，000)个太阳。巨大的质量和剧高的温度使得这个星系群是庞然大物中的巨无霸。

麻省的哈佛大学-史密斯索能天体物理学中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，CfA)研究员、该课题组主任拉福．克拉夫特(Ralph Kraft )说，“这个星系群的巨大特征，加上它的超高温度，表明在临近的宇宙发生着极其剧烈的变化。”

他说，“虽然我们不知道这是什么引起的，但是我们已经锁定有两种可能的令人激动的原因。”

科学家们最倾向的解释是，明亮的X射线光弧来自两个巨大的星系群以每小时400万英里的速度发生碰撞。星系群的热气体剧烈碰撞产生的震波可以是发生碰撞的边缘处压力剧变，导致弧形结构的出现。

课题组的另外一位成员、英国的马丁．哈德卡素说，“尽管这是一个极端的碰撞，有史以来最强大的碰撞之一，我们觉得很可能这就是所发生的事。”

然而，碰撞理论也略有微瑕，按照这个理论推算，本来应该出现X射线放射的两个峰，而实质上却出现一个。用钱拉德望远镜的继续观测将评估这个理论的瑕疵到底有多大。

另外一种解释是动荡由星体物质掉进星系中心的超巨大质量黑洞产生的爆发形成。黑洞吸入大部份物质但是会将其中一些物质向外高速喷射，把周围的气体加热并向周边快速推开。

这个过程的确发生在这个星系群中。该星系群中心的星系3C438就是一个众所周知的爆炸活动源，大概就是因为其中心存在着黑洞。然而这个爆发中产生的能量远远不足以解释钱拉德观测到的结果。

该课题组成员比尔．佛曼(Bill Forman)说，“这个天体动荡是超大黑洞爆发产生的，而且它是目前观察到的最大一次爆发。”

其中涉及的巨大量的能量意味着黑洞吞噬了巨大质量的物质，在2亿年间吞噬大约300亿个太阳相当的物质。多数学者认为黑洞的这种生长速度不是很站得住脚。

克拉夫特说，“这些数值太大了，闻所未闻，很难令人置信。”

上述结果出现在美国天文学会在夏威夷火奴鲁鲁举办的会议上，并将在威廉亚洲官网 一期的天体物理学杂志上。