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哈勃望远镜观测"哈尼天体" 发现神秘恒星新生区

http://www.kexue.com 2011-01-12 10:26:15 新浪科技  发表评论


在这张哈勃空间望远镜拍摄的图像中,一团诡异的绿色气体云似乎正漂浮于一个看似正常的星系附近

  美国宇航局的的哈勃空间望远镜正帮助科学家们揭开一个宇宙中最神秘天体的面纱。这是一团巨大的,发出绿光的气体。它位于一个旋涡星系附近,飘荡于太空之中。

  这个古怪的东西被称为“哈尼天体”(Hanny's Voorwerp)。哈勃空间望远镜强大的分辨率使我们首次看清其中的纤维状气体结构,以及年轻的恒星群。研究人员表示这是迄今对这一天体进行的最为精确的观测,目前已经在其内部确认一个恒星新生区。

  “这些恒星群显示集群倾向,都位于一片直径约为数千光年的区域,”此项研究的负责人威廉·基尔(William Keel)说。他来自亚拉巴马大学。“这个区域可能在过去数百万年间一直在持续不断的产生新生恒星。但是由于它们的亮度太小,因而一直被淹没在周围气体发出的光芒之中。”

  基尔将他小组的这一研究结果于10日递交此间正在西雅图举行的美国天文学会(AAS)冬季会议。

  民间科学的胜利

  哈勃此次观测的这个怪异的天体名为“哈尼天体”,这得名于它的发现者:哈尼·冯·阿科尔(Hanny van Arkel),一位荷兰女教师。她于2007年在参加星系动物园(Galaxy Zoo)项目时第一个发现了这个天体。

  星系动物园是一个面向公众展开,邀请公众参与的星系分类计划。它的目标是为斯隆数字巡天获取的一百多万个星系分类。目前这一项目已经被扩展,其中加入了“哈勃动物园”(Hubble Zoo)项目。这一项目允许公众查看哈勃空间望远镜拍摄的数万幅星系图像。

  在此次的研究中,科学家们发现在这个哈尼天体朝向旋涡星系IC2497的部分存在恒星新生区。IC2497是一个遥远的星系,距离地球6.5亿光年。

  之前的射电观测已经发现这一星系核心部位存在气体喷流。而此次最新的研究则发现其喷出的气体正和哈尼天体的部分区域发生相互作用,导致该区域发生扰动并形成新生恒星。这里最年轻的恒星形成时间仅有数百万年。

  一个活动星系核

  最新的X射线观测解释了为什么这一天体会从一开始就那么吸引天文学家的关注。观测显示星系IC2497的活动星系核产生了一个类星体,这是一种由黑洞提供能量的超强光源。

  这个类星体发出的强烈光芒照亮了哈尼天体的部分区域。据我们看到的明亮的绿色就是由其中受到激发的氧原子产生的。

  “我们几乎正好错过了目击这个类星体的时机,因为它在大约20万年前已经熄灭了。我们现在所看到的只是它留下的余晖。”基尔表示。“类星体常常会时而出现,时而消失,但是我们并未在这里看到这种现象。”

  但是这个类星体的爆发性物质抛射可能也形成了对哈尼天体的部分光线遮挡,形成了一个直径达2万光年的巨大阴影带。此次哈勃空间望远镜的观测揭示了其边界清晰的缺口,显示靠近类星体方向部位的光线可能被阻挡。

  IC2497星系的“艰难人生”

  其他人进行的研究还显示哈尼天体并非一个海中孤岛,而是一条长达30万光年,围绕整个IC2497星系的蜿蜒条带。

  哈尼天体仅是这一巨大条带唯一可见的部分,它从据该活动星系核约4.4万光年处一直延伸至约13.6万光年处。

  研究人员表示,类星体,促成恒星新生区的巨大气体喷流,以及包括哈尼天体的巨大环状条带都暗示了星系IC2497的“艰难人生”。

  “证据显示IC2497在大约10亿年前曾和另一个星系发生碰撞和融合,”基尔说。“哈勃空间望远镜的图像揭示出其旋臂中复杂的缠绕扭曲结构,这表明这一星系到目前为止仍然没有完全恢复过来。”

  一颗新近熄灭的类星体

  根据基尔的理论,一次规模巨大的星系碰撞导致了IC2497的气体喷流,并将物质挤入星系核心区域,它们被黑洞吞食。“饱餐”后的黑洞能量巨大,它为类星体的形成提供了能量保证。这个类星体发出强烈的光束扫过太空,其中一束光恰好照亮了一团气体云,这就是我们看到的“哈尼天体”。

  研究人员设想,在大约100万年前,巨大的冲击波造成星系核心区域的气体发光并被向外抛射。这种物质抛射可能触发了哈尼天体中新生恒星的诞生。之后,在不到20万年前,这个类星体的亮度下降了100倍甚至更多,只留下一个看上去似乎很平常的星系核。

  哈勃此次拍摄的新照片中,这个星系充满尘埃的核心区域有一个膨胀中的气泡,它从核区的一侧突出。这可能是濒死的类星体最后的一口气。不过,研究人员称这股膨胀中的尘埃环带仍然太小,远未达到地面望远镜可以察觉的程度。

  基尔说:“这个类星体可能活跃了数百万年,这或许说明的是类星体在数百万年的大时间尺度上存在出现-熄灭的轮回性变化,而并非现有理论所认为的1亿年周期。”。他还表示,只要有足够多的物质被推入中央的黑洞,这个类星体还能再次复苏。(晨风)

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