黑洞的长寿命无线电爆发展现了早期宇宙的特性

黑洞的长寿命无线电爆发展现了早期宇宙的特性

条纹螺旋星系SDSS J1105+1452的多色DESI图像。射电辐射与星系中心重合(蓝十字:FIRST 低态,品红加:VLASS 高态)。图片来源:《天体物理学杂志》(2026年)。DOI:10.3847/1538-4357/ae610f

(神秘的地球uux.cn)据马克斯·普朗克学会(作者:Nina Brinkmann):天空中短暂的无线电辐射源,称为射电瞬变,可能起源于星系中心的超大质量黑洞附近。它们是极端物理条件下发生过程的结果。虽然大多数与银河系中心相关的射电瞬变仅持续数天或数周,但SDSS J110546.07+145202.4星系多年来一直以极为明亮的射电光照亮——这是同类光源中的首个。

由马克斯·普朗克射电天文学研究所(MPIfR)斯特凡妮·科莫萨领导的国际团队,利用从低能无线电波到高能X射线等新观测和档案数据,研究了这座独特的星系。这些结果发表在《天体物理学杂志》上。

响亮且持久

螺旋星系SDSS J110546.07+145202.4位于距离地球约18亿光年的狮子座。其无线电发射强度在短时间内增加了20倍以上,且没有减弱的迹象。八年多来,银河系在射电区一直异常明亮——强度约为太阳的10万亿(10¹⁶)倍。

澳大利亚国家科学机构CSIRO的合著者菲尔·爱德华兹评论道:“我们正在研究一种新型星系的原型,这些星系经历了无线电发射的快速变化。”

辐射源位于星系中心的黑洞附近。这个黑洞的质量相对较低,但通过物质吸积,质量正在异常快速地增加。

“来自快速增长、轻质黑洞的发光射电辐射本就很罕见。它们向持久且无线电亮度的转变此前从未有人观察到,“主笔Stefanie Komossa报道。

合著者亚历山大·克劳斯补充道:“对多台望远镜的后续观测,包括埃费尔斯堡的100米(328英尺)射电望远镜、CSIRO澳大利亚望远镜阵列及太空卫星,证实了该源的独特特性。”

基于这庞大的数据集,团队怀疑多年来有更多物质落入黑洞,进而触发了喷流——一束以接近光速运动的集中粒子束发射辐射。为什么有更多物质落入黑洞,以及爆发持续时间如此之久,尚未得到最终确定。

早期宇宙的本地实验室

低质量和快速增长正是早期宇宙星系中中心黑洞的特性。然而,与这些遥远的源头相比,SDSS J110546.07+145202.4位于我们的宇宙邻域。这使得对黑洞演化和喷流形成的物理过程进行了详细的观测和洞察。

“这些高能事件能为天文学家提供丰富的见解。通过观测这些喷流和爆发,我们可以研究宇宙中一些最极端环境中的物理过程,“悉尼大学悉尼天文学研究所的合著者科维·罗斯说。

未来,高分辨率仪器如超长基线阵列(VLBA)将使得喷流结构的绘制和未来几年无线电辐射演变成为可能。

“借助像SKA望远镜这样敏感的设施,我们将能够在未来的天空巡天中识别类似的射电瞬变。这对于填补我们对早期宇宙理解的空白至关重要,“Komossa解释道。

出版信息

S. Komossa 等,SDSS J110546.07+145202.4:首个长期无线电变貌 NLS1 星系,《天体物理学杂志》(2026)。DOI:10.3847/1538-4357/ae610f




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