[轉貼]年輕星系的中心也藏有黑洞

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Even Early Galaxies Had Supermassive Black Holes

天文學家認為，大部分星系(也許是所有星系)的中心都藏有一個「超大質量黑洞」，而根據「次毫米波陣列」的最新觀測，顯示遠在一百二十億年前(當時整個宇宙大約只有17億歲，而星系剛剛開始形成)，星系中心就存在著「超大質量黑洞」了。此一結論來自於兩個遙遠星系的發現，這兩個星系的中心都有黑洞，而且正在進行激烈的碰撞。

圖:


星系碰撞系統4C60.07的示意圖 (藝術家繪製，版權所有: David A. Hardy /UK ATC)


4C60.07，當初這個天體系統被發現時，就以其明亮的無線電發射吸引天文學家的注意，而這樣的無線電訊號就暗示了該天體系統是類星體(內部有個快速旋轉黑洞的星系)。初步研究後認為，圍繞在黑洞四周的氫氣正在進行「星爆(star burst，即大量的恆星快速地形成」，而其恆星形成的速率，相當於每年五千個太陽。

最近，天文學家透過座落在夏威夷，由八架電波望遠鏡組成的，「次毫米波陣列」，藉由該儀器銳利的解析能力，得到令人驚喜的新發現。研究結果顯示，4C60.07根本沒有進行「恆星形成」，它內部的恆星都是高齡且安靜的恆星，取而代之，大量的「恆星形成」其實發生在之前看不到的隔壁星系上，該星系擁有豐富的氣體，並為塵埃所遮蔽，而且中心有個「超大質量黑洞」。

「此一全新的影像顯示，在我們預期只會有一個星系的地方，竟然存在兩個星系」，來自英國天文科技中心(UK Astronomy Technology Centre，簡稱UK ATC)的Rob Ivison，同時也是此一研究的主要作者(該研究將出版在皇家天文協會月刊上)做了上述的表示，他接著又補充說明:「很顯然地，這兩個星系的中心都有『超大質量黑洞』，而每個黑洞發出的能量都有燈泡的千兆兆倍，這給了我們一個啟示：在這廣大無涯的宇宙中，很難想像有多少看不見的『超大質量黑洞』蟄伏著」。

由於光線的速度是有限的，因此我們看到的是這兩個星系遙遠的過去，當時大約是大霹靂後不到二十億年的時間。「次毫米波陣列」捕捉到的畫面顯示出當時生動的景象：4C60.07正從它的鄰近星系上剝下一串物質流以供其中心黑洞吞食(畫面見UK ATC專屬藝術家所繪製的示意圖)。至於這兩個星系的現狀如何呢？咸信它們已經合併成外觀宛如橄欖球的橢圓星系，中心的黑洞也可能合併成單一的、質量更大的「超大質量黑洞」。

這兩個星系有很大的差異，一個是瀕死的、不再有新的恆星形成且幾乎用光所有氣體的星系，另一個則是充滿活力的、擁有大量氣體與塵埃、有大量恆星等待形成的星系。

「這是親密如兄弟般的兩個巒生星系，每個的大小都和我們銀河系差不多，但是每個都有自己獨特的特性」，來自哈佛-史密松天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的Steve Willner，同時也是此一研究的共同作者，做了上述的說明。

「本次發現的主要關鍵，要歸功於『次毫米波陣列』驚人的解析度」，Steve Willner做了上述的補充說明。 (Y.C. Tsai 譯)

Source: Smithsonian CfA
http://www.cfa.harvard.edu/press/2008/pr200821.html