京時(shí)間10月31日消息，據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)站報(bào)道，正如生物的共生現(xiàn)象相似，星系和它中央的黑洞之間存在著緊密聯(lián)系，共同演化發(fā)展。天文學(xué)家們對(duì)于這種共生關(guān)系目前仍然有很多地方不甚了解。有一些黑洞處于活躍狀態(tài)，不斷吞噬物質(zhì)。這些下落的物質(zhì)中有一部分并沒有被吞入黑洞，而是被反彈回來，以一股細(xì)長的流體形式向外噴射，速度接近光速。當(dāng)這股噴流的速度逐漸減下來之后，它就會(huì)形成一個(gè)稀薄的巨大球體，其大小甚至足以放進(jìn)一個(gè)星系。這個(gè)巨大的“氣泡”在可見光波段是看不到的，然而在射電波段卻非常明顯。而最近由荷蘭射電天文研究院(ASTRON)通過國際合作努力建成的LOFAR望遠(yuǎn)鏡就非常適合觀測這類低頻率天體目標(biāo)。
借助LOFAR望遠(yuǎn)鏡在20~160MHz波段進(jìn)行的觀測，天文學(xué)家們已經(jīng)構(gòu)建了這種“氣泡”迄今質(zhì)量最佳的圖像之一。該項(xiàng)研究的論文第一作者弗朗西斯 加斯佩林(Francesco de Gasperin)表示：“這一結(jié)果非常重要。它顯示了LOFAR望遠(yuǎn)鏡的巨大潛力，從而提供了確鑿證據(jù)證明黑洞和其宿主星系以及周遭環(huán)境之間的相互關(guān)系。”
這一圖像是在LOFAR設(shè)備測試拍攝階段獲取的，其目標(biāo)選取了巨型橢圓星系M87，一個(gè)位于室女座核心位置的星系成員。M87的大小相當(dāng)于銀河系的2000倍，其核心擁有迄今人類已知質(zhì)量最為巨大的黑洞，質(zhì)量為太陽的60億倍。每一分鐘這個(gè)黑洞都會(huì)吞噬與一個(gè)地球相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，將其中一部分轉(zhuǎn)化為輻射，而大部分變?yōu)槌咚倭Ｗ訃娏鳎沁@一噴流結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了天文學(xué)家們所觀測到的射電輻射。荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)的海諾 法爾克(Heino Falcke)教授表示：“這是首次在如此低的頻率上獲得如此高質(zhì)量的圖像。”
他說：“這是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)性的觀測，我們并未期望可以那么快，在LOFAR的測試階段便獲得如此美妙的結(jié)果。”為了確定這一氣泡結(jié)構(gòu)的年齡，研究人員使用位于美國新墨西哥州的甚大天線陣(VLA)和位于德國波恩的100米射電望遠(yuǎn)鏡在不同的頻率上進(jìn)行了觀測。結(jié)果是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這一氣泡的年齡年輕地讓人吃驚，其形成距今僅有大約4000萬年。這一概念在宇宙尺度上幾乎就是“剛才”。
在低頻率波段進(jìn)行的觀測沒有發(fā)現(xiàn)這一氣泡結(jié)構(gòu)層外側(cè)存在遺跡輻射，這說明這一氣泡并非僅僅是很久之前的一次事件中形成后留下的遺跡，而是仍在不斷得到來自內(nèi)部中央黑洞的粒子流補(bǔ)充。德國馬克斯 普朗克地外物理研究所的安德烈 梅洛尼(Andrea Merloni)說：“最有意思的是，這一結(jié)果同樣展示了發(fā)生于非常接近黑洞附近的劇烈的物質(zhì)-能量轉(zhuǎn)變過程。在這一案例中，這一黑洞在加速噴流方面非常高效，而在產(chǎn)生可見光輻射方面卻效率低下。”(新華網(wǎng))