看板: astronomy ◎ 天文知識    板主: vega1
閱讀文章: 第 1313/2572 篇 | 上篇 | 下篇 | 回覆 | 轉寄 | 轉貼 | m H d | 返回
發信人: tandem.bbs@ptt.cc (天燈) 看板: astronomy
標  題: [新聞] 太空探索/哈囉! 黑洞總是在太high狀態嗎?
發信站: 批踢踢實業 (2010/12/29 Wed 18:30:31)

這篇其實我沒有很懂, 但是覺得標題很 high...

http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/101229/17/2jv5r.html

Abell 644,一個距離地球大約11億光年的星系群的中心,另有一個孤立的「星場」
SDSS的J1021+1312,距離我們大約9億光年,兩個星系的正中央,個別都有一個正
在成長中的超大質量黑洞,一種會吸進大量氣體的黑洞,天文學家又稱它們為「活
躍星系核」(active galactic nucleus:AGN)。

想知道過去數十億年以來,最大型的黑洞究竟有多活躍嗎?NASA的錢卓X射線天文台
可以回答。錢卓天文台所觀測的天體對象,可以幫助科學家更了解大質量恆星爆炸
的細節,並得知哪些爆炸留下了黑洞或中子星,以及在我們的銀河系裡,黑洞的數
量有多少等。從這一類發現,可以知道黑洞的成長故事,並預知在銀河系中心的巨
大黑洞,未來可能發生怎樣的行為或變化。

包括我們的銀河系在內的大多數星系,核心可能都含有超大質量黑洞。「超大」是
多大呢?它的質量可能是數百萬、甚至數十億倍於太陽。天文學家們發現到,這些
黑洞的活動狀況呈現著多樣性:休眠、昏睡到超級好動,各種都有。原因?迄今尚
未能完全了解。其中,最活潑好動的超大質量黑洞,會產生所謂的「活躍星系核」
,或一般簡稱為AGN,也就是active galactic nuclei,它會吸進大量氣體,氣體被
吸進去之後就被加熱,並在X射線波段發射出明亮的光。

從事大型的黑洞究竟有多活躍研究的科學家說,「我們研究許多質量與我們銀河系
近似的星系,結果發現,大約只有百分之一的超大質量黑洞,是正處在它們最活躍
的階段,回答在這些黑洞當中,佔多少比例是隨時都處於活躍狀態中的,是一件重
要的事情,它能幫助我們了解,黑洞在星系裡如何生長,環境對它們的成長又有著
怎樣的影響。」

錢卓X射線天文台目前和史隆數位巡天計畫合作,有一個稱為「錢卓多波段巡天普查
」的計畫,普查範圍約佔天空中大約30平方度,該計劃能分析的星系數量,可達到
1萬個,其中約有1,600個,在X射線波段發出了明亮的光,這代表其中可能有「活
躍星系核」的激烈活動正在進行。

這個研究的對象雖然距離遠及在地球63億光年以外的一些星系,不過,只有距離在
1.6億光年以內的星系,才有辦法和銀河系進行有意義的比較,研究主要是針對孤立
的或星場中的星系進行,並不針對密度較高的星系群或星系團。

這是天文學家第一次針對鄰近宇宙區域,直接測定星系場「含有活躍型超大質量黑
洞」的分數(分子相對於分母的比例)是多少,科學家想知道,這些巨型黑洞的爆
發有多頻繁,因為爆發代表它們經歷重大迸發式增長,這個資料和黑洞的生長息息
相關。

由於巨型黑洞的質量和其宿主星系中心的質量,彼此間具有密切相關性,一般認為
,這可能意味著超大質量黑洞的成長和其宿主星系之間,兩者有可能也是密切相關
。因此,在鄰近地球的宇宙區域,確定活躍星系核相對星系的分數是多少,對於建
立巨型黑洞和其宿主星系兩者之間所謂「平行生長」的模型,至關重要。

本次這項研究的諸項成果之一是,證實了擁有活躍星系核的星系的百分比,和星系
的質量大小是有關的;質量最大的星系最有可能成為活躍星系核的宿主星系,而質
量只有銀河系十分之一的星系,它含有活躍星系核的機率,就小了大約10倍。

研究的另一個結果是,活動星系核的比例分數,似乎是跟隨著宇宙大霹靂發生後的
時間腳步而變化著,越到後來,這個比例分數的數字就遞減,這個結果確認了先前
其他學者的研究發現。意味著,黑洞的能量供應,或者是能量供應的機制,都有可
能是隨時間進行而變化的。

這項研究還有另一個重要的意義是,可以了解到星系的環境,究竟對於黑洞的生長
有沒有什麼影響呢?從結果看來,在獨立星場的活躍星系核,它的比例分數,似乎
和位於星系群密集區幾乎沒有什麼差別。意思也就是說,活躍型黑洞的問題就是,
它們真的是「稀有動物」、它們的數量真的就是很少、倒不是人們所說的,它們天
性孤僻、有反社會傾向、偏好離群索居之類的。這個結論可能對有些人來說,是一
大驚訝,不過對於環境如何影響黑洞的長成,卻是一條新的重要線索。

另外,活動星系核的比例分數,隨著宇宙時間進行,在星系群和在個別星場中,其
演化生成的速度或許也不相同,這也是可能的。如果活躍星系核「分子」相對於星
系群「分母」的分數起始值,在一開始時是高於獨立星場的,後來這個分數數字的
降幅也就會更大一些,有些研究結果的確出現這樣的暗示;所以,無論是在星系群
中,或是在個別星場中,從某一點來看的時候,兩者的數字差異並不大。這,或許
可以成為我們在鄰近宇宙區域中實際所觀察到的現象的一個解釋。

銀河系裡有一個稱為人馬座A的大質量黑洞。儘管天文學家多年來使用錢卓和其他望
遠鏡來觀測它的活動,它的活動量一直很低。如果銀河系遵循著「錢卓多波段巡天
普查計畫」所建議的趨勢,在過去某一段時間當中,人馬座A黑洞在X射線波段應該
比現在更亮10億倍,不過,只為時大約太陽剩餘壽命的1%左右,並不太長。換句話
說,在遙遠的過去,黑洞進行著劇烈活動的情形與現今相比,應該普遍得多。
(文/取自引用自臺北天文館之網路天文館網站、中研院天文網)

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 220.228.150.131
閱讀文章: 第 1313/2572 篇 | 上篇 | 下篇 | 回覆 | 轉寄 | 轉貼 | m H d | 返回

卍 台大獅子吼佛學專站  http://buddhaspace.org