LOGO 網路天文館首頁
天文新知 >

2017-03-10 發現可能永遠不會長大的「彼得潘」電波星系

 
瀏覽人數:347

  荷蘭電波天文研究所(Netherlands Institute for Radio Astronomy,ASTRON)Joseph Callingham等人利用位在澳洲內地的西澳洲市(Western Australian)的默奇森廣角電波干涉陣列(Murchison Wide-field Array,MWA)進行電波星系巡天計畫(GaLactic and Extragalactic All-sky MWA,GLEAM),結果讓已知的年輕且緻密的電波星系數量翻倍。這項新發現將可幫助天文學家瞭解這些電波源的大小和年齡之間的關係,以及這類電波星系的特性,特別是能進一步厘清為何年輕的電波星系數量會遠高於老電波星系。

  天文學家迄今尚不清楚電波星系如何演化。以往多半認為所有小型星系會逐步演化成大型星系。然而,根據最新巡天調查的結果,卻發現相對於大型星系而言,小型星系的數量也太多了點,遠超過演化成大型星系所需的數量;但這也意味著,應該會有許多小型星系始終沒有長大。

  Callingham等人巡天觀測研究了約9000個電波星系,確認其中的約1500個是緻密星系(compact galaxy)。在這項巡天研究之前,已知的緻密電波星系數量極為稀少。

  電波星系,顧名思義就是在電波波段非常明亮的星系。這種星系的核心通常有著非常活躍且品質高達數百萬倍太陽品質的超大品質黑洞(super-massive black hole),因而得以釋放大量電波輻射。這是因為氣體和塵埃在落入黑洞的過程中,會釋放大量的能量。這些能量彙聚成兩道粒子噴流,從黑洞的南北兩極以接近光速的速度向外飛奔而去。當噴流沖進星系裡,兩道噴流都會與星系裡的氣體交互作用,從而各自形成辦狀結構(lobe)或輻射熱點(hot-spot of radiation)。

  根據一項理論模型:緻密電波源應該很年輕,這是因為噴流還沒有足夠的時間遠離星系中央的超大品質黑洞,所以輻射熱點彼此靠得很近,讓在遠方的我們看起來就是緻密輻射源。隨著時間流逝,這些噴流會愈來愈深入星系內部,甚至穿過星系邊境、抵達星系際空間;輻射熱點彼此間的距離也會逐漸拉開,此時我們看到的就是比較彌散的雙辦輻射源結構。

  然而,Callingham等人發現的過量年輕緻密電波星系現象,若從這個簡單的理論模型來看,並無法解釋:這些年輕緻密電波星系為何沒有成長演化為成熟的彌散電波星系?

  不過另一個理論模型辯駁:電波星系的年齡和觀測到的大小之間的關連性,並不像原本認為的這樣直接了當,因為緻密輻射源或許是緻密的,但這並不是因為它一定是年輕的,而是或許因為星系裡的氣體稠密得足以防止噴流沖得夠遠,導致它雖然年紀漸長,但卻還是維持緻密的狀態。換言之,從這項研究顯示:星系中心附近如果是稠密擁擠的環境,那麼將會抑制星系成長。

  默奇森廣角電波干涉陣列(MWA)由2000多個電波天線所組成,涵蓋約2000平方公尺的區域,組成好像一個面積這麼大的單一電波望遠鏡。MWA位在默奇森電波天文臺(Murchison Radio Astronomy Observatory)裡,是未來平方公里電波陣列(Square Kilometre Array,SKA)的澳洲設立處;在過去3年內,MWA已經搜尋過90%的南天星空。

資料來源:http://www.dunlap.utoronto.ca/new-survey-finds-peter-pan-radio-galaxies-that-may-never-grow-up/, 2017.03.08, KLC

************
::: | 政府網站資料開放宣告 | 隱私權及資訊安全政策 | 聯絡我們 我的e政府, 另開視窗.  臺北市政府, 另開視窗.  通過A+優先等級無障礙網頁檢測 

地址 : 臺北市士林區11160基河路363號 (如何到達天文館)
電話 : (02)2831-4551 傳真:(02)2831-4405
本網站最佳瀏覽解析度為1024x768 更新日期:2017/11/23