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6.7億光年外,一個星系的中心黑洞,把噴流方向對準了地球!
2023/04/12

黑洞是宇宙中最強大的物質吞食者,它們在吞食的同時,也會向外噴射高強度的光和物質,為等離子體束提供能量。

這些噴流的持續時間往往非常短,基本不超過你眨眼的一瞬間。但它們釋放的能量卻十分巨大,可以和成百上千顆恒星的總功率相當。一旦被這些噴流擊中,任何生物都絕無生還的可能。

一般來說,黑洞噴流的方向基本是固定的,不會隨意變動。但近日天文學家發現了一件怪事:距離地球6.7億光年的PBC J2333.9-2343星系的中心黑洞似乎突然轉向90度,把噴流方向不偏不倚的恰好對準了地球。

PBC J2333.9-2343是屬于巨型射電星系,它星系的中心存在著一個超大品質黑洞。一般來說,每個星系的中心都會有一個品質不小的黑洞,但它的特殊之處在于,PBC J2333.9-2343中心的黑洞在不停的吞噬物質并發射高速粒子噴流。粒子噴流在磁場中運動時會產生同步輻射,使得星系能夠發出超強度的射電輻射,其強度達到了一般星系的上百倍。

黑洞的噴流往往和黑洞的赤道面以及星系盤面垂直,不過黑洞周圍的情況比較復雜,每次噴流的方向可能會有小小的變動,這些不足為奇。但像PBC J2333.9-2343這樣在噴流過程中,突然調轉90度方向的,天文學家還是頭一次見。

PBC J2333.9-2343并非第一次噴發,它在過去也出現過強烈的噴流,那時的噴流方向基本垂直于地球。從地球的方向觀察,噴流在太空中形成了兩個巨大的波瓣。噴發一次過后,PBC J2333.9-2343就陷入了沉寂,直到最近它的中心又開始爆發,并且發生了90度轉向,直指地球。

噴流轉向的原因還是個迷,科學家猜測這可能與星系或黑洞的合并有關。觀測顯示,PBC J2333.9-2343似乎和另外一個星系發生了碰撞,這有可能導致核心黑洞的自轉軸發生轉向。此次事件后,研究人員把PBC J2333.9-2343從射電星系中移除了,并把它歸到了一個似乎有些陌生的類目:耀變體。

黑洞已經是宇宙中最恐怖的怪獸了嗎?

當然不是,在數百億光年的范圍內,如果只有黑洞這種怪物,似乎顯得有些單調了。而耀變體,就是一種更為恐怖的存在。

1929年,加拿大的大衛.鄧拉普天文台發現了一顆有些詭異的天體,它的亮度在不斷變化。不過這種情況以前也有,于是把它認作是一顆變星。後來射電望遠鏡的技術不斷發展,觀測也更加精準細致,科學家發現它似乎不太符合變星的特征,更像黑洞中的相對論噴流。

對于這種從未見過的天體,科學家給它單獨起了個名字:BLLacertae,并且把以后發現的類似天體都統稱為BLLacertae型天體。1978年,天文學家弗拉基米爾埃德·施皮格爾創造了一個新詞匯,來專門為這類天體分類。它的英文名為blazar,中文譯為耀變體。

從本質上來講,耀變體就是一種極端活躍的星系核。它們往往體積不大,在1光年左右,但光度卻遠超所在的星系,是宇宙中最劇烈的天體活動現象之一。

一般來說,這類活躍的星系核以超大品質黑洞為主。這些黑洞在一刻不停的吞噬物質,并以光子或電子等粒子的形式向外釋放強烈的能量。這些高能粒子以接近光速的速度行進,不過在黑洞的輻射風和磁場作用下,它們的能量基本都被束縛了起來,最后射入宇宙空間,形成相對論噴流。

耀變體的特殊之處就在于,這些黑洞的相對論噴流恰好都指向地球,就像宇宙中一個槍口,正對著地球。于是從地球的方向觀察,它們顯得格外明亮。不過耀變體的噴流如此猛烈且正對著地球,它會對人類有什麼影響嗎?

就目前來看,PBC J2333.9-2343星系的耀變體對地球產生不了任何影響。因為它距離我們實在太遠了,任何威力強大的高能粒子在數億光年的距離下都不再構成威脅,到達地球后,其中的輻射強度甚至不足以穿透大氣層。

PBC J2333.9-2343星系中心的耀變體對科學家來說是一個難得的觀測機會,正對著地球的噴流能使我們更好的觀測超大品質黑洞的噴流過程,理解它們的噴流機制以及對周圍環境的影響。并且耀變體往往非常古老,觀察它們就看到了宇宙數億年前的樣子,這可以幫助科學家進一步去確定哈勃常數的范圍。

雖然PBC J2333.9-2343的星系核對地球暫時不構成什麼威脅,但宇宙中仍然存在著其他危險,比如近地小行星。

最新的觀測結果顯示,三顆小行星似乎向內太陽系進發,其中一顆有和地球相撞的可能。即便幾率不大,我們也要加強監測,做好應對措施,提前預防我們可能會遇到的任何災難。


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