哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的類星體3C 273。拍攝時(shí)它用日冕儀遮住了類星體中心發(fā)出的強(qiáng)光。NASA / ESA / Bin Ren / John Bahcall / Joseph DePasquale

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡近日在一個(gè)距離地球幾十億光年的類星體近旁發(fā)現(xiàn)了一些十分奇怪的東西。

這個(gè)名為3C 273的類星體極端明亮，假如它距離地球“只有”幾萬光年，那它的亮度將超過太陽。

科學(xué)家用一種特殊的儀器遮擋了它的強(qiáng)光，從而在它近旁發(fā)現(xiàn)了一些此前從未見過的奇怪東西。這些東西好像就是它“吐”出來的，因?yàn)檫@些東西在一般情況下看不到。而實(shí)際情況也確實(shí)比這更復(fù)雜。

類星體是超亮的星系核心，這些星系核心都存在超大質(zhì)量黑洞，而這些超大質(zhì)量黑洞都在“瘋狂”進(jìn)食。

黑洞都是“邋遢鬼”，被它們吃下肚子的“食物”只占“餐桌”上“食物”一小部分。大量物質(zhì)被磁場導(dǎo)向了它們的兩極，并在那里形成一對能把粒子加速到近光速的噴流。

單條噴流的長度可以超過數(shù)百光年，而3C 273的單條噴流長度超過了30萬光年。假如這對噴流中的一條正好朝向地球，那么這個(gè)星系看起來就會顯得超級明亮。3C 273正是如此。

類星體星系的核心又叫活躍星系核。由于它的亮度會超過星系中所有恒星亮度的總和，因而它看起來就像一顆恒星而不是星系。

類星體的本質(zhì)導(dǎo)致觀測每一個(gè)類星體都像是在直視探照燈的光源。因此科學(xué)家發(fā)明了一種類似于日冕儀的設(shè)備，其工作原理有點(diǎn)像日食期間月球遮擋陽光，能夠把類星體本身產(chǎn)生的大部分強(qiáng)光消除掉，使其周圍的一些不那么亮的結(jié)構(gòu)特征顯露出來。

研究人員稱，通過這種方式，他們在這個(gè)黑洞附近大約1.6萬光年范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了一些古怪的結(jié)構(gòu)。包括一系列大小不一的球體，以及一條呈L形的神秘絲狀物（注意并不是圖片右下方的那條）。

科學(xué)家推測這些東西可能是正在墜向黑洞的小型星系。它們最終會以氣體和塵埃的形態(tài)，為類星體提供“食物”和動力。

從地球上可以觀測到大約100萬個(gè)類星體，它們散布在夜空的各處?？茖W(xué)家推測在宇宙大爆炸發(fā)生后大約只有30億年的時(shí)候，類星體的數(shù)量要多得多。

并不是所有星系中心的超大質(zhì)量黑洞都會創(chuàng)造類星體，因?yàn)椴⒉皇撬谐筚|(zhì)量黑洞周圍都有足夠多的氣體和塵埃。例如我們銀河系中心的黑洞就創(chuàng)造不了類星體，因?yàn)樗車奈镔|(zhì)不夠多。它的進(jìn)食量，只相當(dāng)于一個(gè)成年人平均每100萬年只吃一粒米。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的類星體3C 273。上圖未用日冕儀，下圖使用了日冕儀。NASA / ESA / Bin Ren / John Bahcall / Joseph DePasquale

參考
NASA’s Hubble Takes the Closest-Ever Look at a Quasar
https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-takes-the-closest-ever-look-at-a-quasar/