易坊好文馆

  1. 首页 > 生活百科 >

星系 天空中游荡的“死亡之星”：合并中的类星体将照亮宇宙( 二 )


天文学家首先要决定将哈勃望远镜对准哪里。问题在于，太空中形成于100亿年前左右的远古类星体太过分散，其中只有极少数为双类星体。在盖娅探测卫星和斯隆数字巡天地面望远镜的帮助下，研究人员采用了一种极富想象力和创新性的技术，为哈勃望远镜选出了一系列潜在的观测对象。
斯隆望远镜位于美国新墨西哥州的阿帕契点天文台，可以生成天空中各天体的三维分布图。该研究团队对斯隆望远镜采集的数据进行了细细梳理，确定了值得进一步研究的类星体。
接下来，研究人员又借助盖娅望远镜，确定了可能的双类星体“候选人”。盖娅望远镜可以精确测定附近天体的位置、距离及运动情况。但该团队又为盖娅望远镜设计了一种新用途，可以对遥远的宇宙展开探索。他们利用盖娅望远镜的数据库，寻找与附近恒星的视运动相似的类星体。这些类星体在盖娅望远镜的数据中呈现为单个天体。然而，盖娅望远镜可以察觉到，部分类星体的视位置似乎在隐隐约约地“摇摆”。
类星体在太空中的位置变化小到无法测出，这种摇摆其实是由于光线的随机波动引起的，因为一对类星体中、二者的亮度会不断变化。类星体的亮度变化以天、甚至月为单位，具体取决于黑洞吞噬物质的时间长短。
类星体对的亮度变化类似于从远处看到的铁路道口信号灯。当两盏灯交替闪烁时，就会给人造成灯光在左右“摇摆”的错觉。当哈勃观察到最开始的四颗类星体时，它的高分辨率很快显示出，它们其实是两对相距很近的类星体。研究人员表示，这是一个激动人心的时刻，证明他们利用斯隆、盖娅和哈勃望远镜搜索远古双类星体的策略选对了。
这是一个“意外之喜”。很长时间以来，研究人员一直在利用地面望远镜和各种技术寻找离地球较近的双类星体。此次采用的新技术不仅发现了距地球远得多的双类星体，效率也比我们之前采用的方法高得多。
研究团队还利用美国国家科学基金会的双子望远镜开展了后续观测。双子望远镜的空间分辨光谱分析法可以避免无关的恒星-类星体系统偶尔重叠造成的影响，即前景中的恒星凑巧与背景中的类星体排在了一条直线上。
尽管该团队对自己的研究结果很有信心，但他们也表示，哈勃望远镜拍摄的有可能是同一个类星体的两张照片，由于引力透镜现象造成了有两个类星体的错觉。引力透镜现象是指，前方巨大星系的引力导致后方类星体发出的光线发生了分离和增强，形成了两个镜像。但研究人员认为这种可能性微乎其微，因为哈勃望远镜并未在这两对类星体前方发现任何星系。
星系的合并在数百亿年前更加常见，但如今也有少数正在发生。例如地球不远处的NGC 6240系统，其中包含两个、甚至可能三个超大质量黑洞。再过几十亿年，我们的银河系也将与附近的仙女座星系相撞，届时也可能导致物质进入两个星系中央的超大质量黑洞，使其形成类星体。
未来的望远镜或许能提供更多有关这类合并星系系统的信息。NASA的詹姆斯韦伯太空望远镜（计划于今年发射）将对这些类星体所在的星系展开调查，为我们揭露星系合并的一系列特征，比如恒星光线的分布情况、以及气体从星系中抽离时形成的长长气流。

推荐阅读


上一篇：天王星 “倒立着”行走的行星——天王星

下一篇：月球 “天问一号”着陆，中国成就引世界瞩目！NASA：必须让美重返月球