巨變中的宇宙:耀變體多區域高能輻射

蕭路

【正見新聞網2018年05月26日】

圖:3C 279射電極化輻射。Credit: Rani et al. 2018

耀變體是宇宙中最活躍的天體。它的中心部分是一個超大質量黑洞,並且在快速吸積周圍星際物質。因此產生的巨大能量會噴出非常強大的近光速等離子體噴流,進而爆發強力的輻射。耀變體光譜非常寬廣,從射電波段一直延伸到伽馬射線,是宇宙中光譜最寬的天體類型。耀變體能量極高,輻射強度超過一般星係數千倍。而且其輻射強度變化非常大,在短短几分鐘內輻射強度就可能提升數倍。同時,耀變體的射電亮斑還有超光速運動現象。因此,耀變體代表了宇宙中最劇烈的天體變化,甚至能對星系團尺度的宇宙演化造成巨大影響。這麼強大而且奇妙的天體一直是高能天體物理中最關鍵的研究對像。

2018年5月9日,《天體物理期刊》發表新論文,一組天文學家發現著名耀變體3C 279有多個高能輻射區域。3C 279位於室女座,紅移0.536,距地球大約19.5億光年,是最明亮且輻射變化最快的耀變體之一。利用費米伽馬射線空間望遠鏡(Fermi Gamma-Ray Space Telescope)以及超大基線干涉測量(Very-Long-Baseline Interferometry),研究者測定了3C 279的極化射電輻射以及同時發生的伽馬射線輻射。根據分析,研究者發現在2013年11月至2014年8月的六次伽馬射線光變中,前三次光變伴隨著一個從中心噴出的射電亮斑,而在後三次光變結束後,又有一個新的射電亮斑從中心噴出。如果伽馬射線光變和射電亮斑是相關的話,那麼這說明3C 279中有多個高能輻射區域。然而,目前理論對耀變體的物理機制還是不太了解。因此,相關的觀測證據對未來研究耀變體的輻射機制有重大意義。

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