顛覆宇宙認知! 6個安靜星系短短幾個月突然變成超亮類星體 讓科學家傻了

科學家們原本以為宇宙事件的演化是緩慢的,如果跟人類的壽命相比的話,但現在證實情況並非如此。令科學家驚訝的是,六個星系在短短幾個月內就發生了翻天覆地的變化,它們從平靜的星系變成了活躍的類星體,成為所有星系中最亮的星系,將大量的輻射射入宇宙中。這些事件可以幫助解決一些特定類型星系產生光的疑點,甚至可能發現了一種全新的星系核活動。

這六個星系一開始是低電離星系核(Low-ionization nuclear emission-line region,LINER)星系,以亮度來說,是中等的星系。它們佔了已知星系的三分之一,比中心有休眠超質量黑洞的星係要亮,但沒有活躍星系,也稱為西佛星系(Seyfert galaxies)那麼明亮,它們的超質量黑洞正在吞食宇宙物質。

現在,類星體星係是這些活躍星系中最明亮的星系,事實上,它們是宇宙中最亮的物體之一。 我們看到的光和無線電發射是由黑洞周圍的物質所引起,稱為吸積盤(accretion disc)。吸積盤含有塵埃和氣體,它們以巨大的速度旋轉,像水流進排水溝一樣,當它被星系中心的黑洞以巨大引力拉動時會產生巨大的摩擦力,這種摩擦會產生強烈的熱量和光線,從黑洞的極地區噴出大量噴流發出無線電波。

到底是什麼東西在LINER星系中產生光是一直被爭論的問題, 一些天文學家認為它是由黑洞產生的,其他人認為這是大量星爆活動的結果,這表示很多新恆星正在誕生。

不過,當馬里蘭大學的天文學家Sara Frederick率領的團隊研究了「史維基瞬變探測器」(Zwicky Transient Facility)前九個月的數據時,他們發現六個LINER星係正在發生奇怪的事情。

Frederick表示,「六個物體中的一個,我們首先想到的是我們觀察到了潮汐力崩解事件,也就是當一顆恆星太過接近超質量黑洞,並被切碎時就會發生這種情況。但我們後來發現它是一個先前處於休眠狀態的黑洞正在經歷變化,天文學家稱這為’改變外觀’,因而形成了一個明亮的類星體。其中被觀察的六個變化,都在相對安靜的LINER星系中,暗示我們已經找到一種全新的活躍星系核。」

改變外觀變化並不罕見,但它們通常也不會那麼劇烈,事實上,第一個改變外觀的類星體直到2015年才被發現,然後是往相反的方向,類星體變暗成為西佛星系。此外,通常這種改變外觀變化只會在不同類型的西佛星系中被看見,它們會產生不同類型的光。 這種光通常取決於星系的方向,所以這些變化是個謎,希望有一天能被解釋。

馬里蘭大學的天文學家Suvi Gezari表示,「相反的,我們發現了一種全新的活耀星系核能夠將一個懦弱的星系變成一個發光的類星體。理論上類星體需要數千年的時間才能啟動,但這些觀察結果證實它可以很快的發生。它告訴我們這個理論全錯了。我們以為西佛星系是一個謎,但現在我們又有一個更大的問題需要解決了。」

調查結果也顯示我們對類星體的了解也可能是錯的。 事實上,這些星系在人類時間尺度上如此迅速地變化,與當前的類星體理論不一致。 無論是什麼導致如此極端的變化都必須非常激烈。

 Frederick 表示,「這六個變化是如此突然和劇烈,它告訴我們這些星系中有完全不同的事情正在發生。」

該研究發表在The Astrophysical Journal上。

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