看板sky
标 题[摘录]天文学家首度直接观测到超重黑洞旁的尘埃盘
发信站铭传筑梦别境 (Sat Jun 28 21:38:47 2003)
转信站Ptt!news.ntu!news.mcu!mcubbs
活跃星系核(Active galactic nuclei,AGN)是宇宙中能量级最高、最神秘的现象之一。
某些星系的核心会放射出巨大能量,比像我们银河系一样的普通星系所释放出的能量高上
数十至数千倍。有些天文学家认为,这些能量主要是来自星系核心的超重黑洞。根据间接
的观测证据显示:超重黑洞周围极可能包覆着一个厚厚的、由气体与尘埃组成的甜甜圈状
结构,天文学家称之为「torus」(环状圆盘);但受限於望远镜的解析力,天文学家从不
曾目睹这个环状圆盘结构的真实面貌。由欧南天文台(ESO)Andrea Richichi为首的欧洲
天文学家,利用欧南天文台的由至少两架望远镜组成的超大望远镜干涉仪(VLTI),首次
成功地解析出活跃星系NGC 1068核心超重黑洞周遭的环状尘埃盘,这个尘埃盘的视直径约
0.03角秒,相当於10光年。这项观测成果显示,天文学家愈来愈有能力探索我们银河系以
外的宇宙世界。左上图为艺术家笔下想像的AGN内侧的情况,两道喷流从AGN喷射而出,核
心的超重黑洞则被尘埃与气体聚集的吸积盘环绕,吸积盘外则环绕着环状的尘埃盘。
AGN之所以迷人,是因为它所放出的能量高得惊人,而且有着各种不同的面貌:有些亮核辐
射出高能光子(如紫外线或X光),有些AGN旁除了有致密而明亮的核心外,还环绕着「正
常」的星系结构,有些AGN则有着狭长的喷流结构。目前众多证据都显示AGN的「发电厂」
就是核心质量高达数亿倍太阳质量的超重黑洞,当物质不断地从黑洞周遭的吸积盘中旋入
黑洞时,会因挤压而被加热至极高温并放射出大量辐射,使这个星系核因而超级明亮。基
於简单化原理,天文学家认为上述不同样貌的AGN,其实内涵都一样,只因从不同角度观察
AGN,故而有不同结果:直接看到中心的会非常亮,侧面向着我们的则因尘埃盘的阻挡而变
暗。不过,这都是理论,由於尘埃盘的尺度仅数十光年,以最近的AGN而言,这相当於0.05
角秒,以前的望远镜设备都没有如此精细的解析度得以拍摄到尘埃盘是否确实存在。
不过,天文学家目前藉由干涉技术提高解析力,ESO的Richichi等人利用VLTI观测中红外波
段(波长10微米),解析力高达0.01角秒,而因AGN核心辐射出的能量被尘埃盘吸收後再辐
射时,辐射波段就是落在5~100微米的红外波段,因此VLTI这套中红外干涉仪(MIDI)可
以在这个议题上发挥很好的功效。左图为NGC 1068,图中小框中的圆圈则为VLTI等仪器所
解析的区域。NGC 1068又名为M77,位在鲸鱼座,离地球约6000万光年,是离地球最近的活
跃星系。照片中可见NGC 1068看来像是个一般的螺旋星系,但在X射线波段它的核心却异常
明亮。左图为Richichi等人观测到的NGC 1068干涉图;当光源的尺度愈小,干涉图中的主
要峰值会愈强,当光源的尺度愈大,次峰与主峰的比值就会愈小。从种方法计算NGC 1068
的尘埃盘约为0.03角秒,相当於10光年左右。
参考资料来源:
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2003/pr-17-03.html
--
。○☆ ☆ 。○
。。○oo 希望每次的相遇 都是美丽的悸动 。。○o ☆
☆
--
o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心灵交流的桥梁 资讯传递的园地 建筑梦想的别境 o○。
。╠铭传╬筑梦别境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o
○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From:61-223-39-217.HINET-IP.hin。 ○ 。。