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標 題[摘錄]烈火中的鐵:錢卓測量超重黑洞的鐵光譜
發信站銘傳築夢別境 (Fri Jun 10 22:29:43 2005)
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天文學家利用錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatiry)觀測300多個位
在星系中央的超重黑洞的光譜,並由此歌算出超重黑洞附近的鐵元素含量(右圖
右方描繪圖中央的藍色區域)。
這300多個星系都位在所謂的錢卓深太空北天區和南天區(North and South Chan
-dra Deep Fields)中,錢卓深太空北天區位在大熊座中,耗費556小時(~23天
)連續曝光而得,南天區則位在天爐座中,共曝光278小時(~11.5天)而得,是
目前天文學家所能觀測到最遙遠、最暗的X射線天體。
超重黑洞周邊的X光,應是來自超重黑洞周圍一個「甜甜圈」狀的氣體塵埃環,環
中的鐵元素受到非常靠近黑洞的極高溫氣體發出的高能X射線照射,使得鐵原子的
電子被激發至高能階狀態,但電子又馬上跳回低能階的穩定狀態而釋放出X射線光
子。
右圖左側上方的折線圖代表其中50個離地球約90億光年左右的黑洞的X射線光譜,
下方的折線圖則是離地球110億光年遠的22個黑洞的X射線光譜。光譜中最突出的
高峰便是鐵元素的X射線輻射,由此可見,無論是110億光年還是90億光年遠的星
系(或換句話說:距現今110億年前和90億年前的星系),其鐵元素的含量相差無
幾。而另外還有一些離地球約50億光年遠的星系,其鐵元素的含量也沒有改變多少
。這個現象顯示:星系中心超重黑洞附近所含有的絕大部分的鐵元素,應該是在宇
宙只有2億歲左右、星系還相當年輕的時候,就已經製造出來了。
相關論文發表在天文物裡期刊快訊中。(M. Brusa, R. Gilli, and A. Comastri,
2005. The Astrophysical Journal Letters, Volume 621, p. L5-L8; see also
astro-ph/0501542)
參考資料:
http://chandra.harvard.edu/photo/2005/felines/, 2005.05.23
* 轉載自臺北天文館
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