天文學家發現極遙遠星系的噴流

蕭路


【正見網2020年12月28日】

最近,天文學家發現了極遙遠宇宙中的耀變體噴流,意味著在如此遙遠的宇宙中也有非常劇烈的星系活動。

圖:超長基線陣列觀測到的PSO J0309 + 27(圖片來源:Spingola et al. / Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF)

耀變體是一種沿著我們視線方向噴出接近光速的等離子噴流的活動星系核。這種強大的天體光譜遍及無線電直到高能伽馬射線。儘管天文學家在過去的幾十年中進行了大量的觀測和理論研究,但耀變體的物理機制仍然難以捉摸。

PSO J0309 + 27於2019年發現,距離地球約128億光年。這意味著它在宇宙還不到十億年時就存在著。這相當於目前宇宙年齡的7%。PSO J0309 + 27是迄今為止在如此遙遠距離發現的最亮的無線電天體,也是這個距離下第二亮的X射線天體。

在一項新的研究中,義大利博洛尼亞大學(University of Bologna)的天文學家克裡斯蒂安娜·斯賓加拉(Cristiana Spingola)及其同事使用超大天線陣(VLA)和超長基線陣列(VLBA)對PSO J0309 + 27進行了後續觀測。

研究團隊說:「在新圖像中,最明亮的無線電輻射來自右下角的星系核心。噴流由核心處超大質量黑洞的引力推動,並向外朝左上方移動。這裡看到的噴流延伸了約1600光年,並顯示了其中的結構。」

對PSO J0309 + 27的性質進行的分析為一些理論模型提供了支持,這些模型解釋了為什麼在早期宇宙中極少發生爆炸物。

研究團隊在論文中寫道:「如果PSO J0309 + 27的X射線特性表明它是真正的耀變體,那麼我們發現其噴流速度不會太快。儘管如此,我們不能排除在較大的視角下看到PSO J0309 + 27,這意味著必須通過例如在宇宙微波背景下進行康普頓散射來增強X射線的亮度。有必要對PSO J0309 + 27的噴流速度以及其它高紅移耀變體的這些物理參數施加更嚴格的約束條件,以測試它們的性質是否與低紅移耀變體族群的性質本質上有所不同。」

這項新研究發表在2020年11月11日的《天文與天體物理學報》雜誌上。

 

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