『太空』耀变体,宇宙中比黑洞还暴躁的怪兽,“枪口”对准了地球

提起宇宙中的怪物 , 大家首先想到的 , 就是黑洞了 。不过 , 对这个直径达到942亿光年的宇宙来说 , 如果只有黑洞这一种怪物 , 那就有点忒寒碜了 。
今天 , 咱们要聊一聊比黑洞还恐怖的天体——耀变体 。
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1929年 , 加拿大的大卫·邓拉普天文台在宇宙深处发现了一个神秘的天体 , 它的亮度在不断地变化 。当时 , 人们以为这是一颗银河系的变星 , 于是按照变星的命名法来给它命名 。
后来 , 当射电望远镜越来越强大 , 科学家发现 , 它的变化和变星并不相同 , 而是类似于黑洞的相对论性喷流 。而它的红移值也告诉我们 , 它远不是银河系内的天体 , 而是距离我们近30亿光年 。于是 , 科学家单独给它起了个名字——蝎虎座BL(BL Lacertae 或BL Lac) 。随着其他类似的天体被发现 , 科学家们将它们统一称作蝎虎座BL型天体(BL Lacertae-type objects , 简称BL Lac object或BL Lac) 。1978年天文学家埃德·施皮格尔创造了一个词语给他们分类——blazar , 中文译作耀变体 。
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目前科学家认为 , 耀变体属于活跃星系核的一种 。活跃星系核又是啥呢?根据字面意思就能明白 , 这是一种非常活跃的星系核 , 虽然尺度通常只有1光年 , 但是其光度远远超过了自己所在的星系 。包括蝎虎座BL型天体、类星体、西佛星系等在内的天体 , 都属于活跃星系核 。
而耀变体 , 是活跃星系核中比较特殊的一种 , 大致可以分为两类——蝎虎座BL型天体和高变类星体(blazar的名字也是两种天体英文名结合而成的) , 另外还有介于二者之间的过渡天体 。至于蝎虎座BL型天体和高变类星体之间的区别 , 目前比较普遍的说法是 , 前者和较弱的电波星系有关 , 后者则是和较强的电波星系相关 , 它们在辐射量丰度上有一定的区别 。
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本质上来说 , 这些活跃星系核 , 都是以中心的超大质量黑洞为主 。如果你非要说活跃星系核 , 或者说耀变体的本质是黑洞 , 其实也有道理 。当这些黑洞周围的物质被吞噬的时候 , 会有能量以光子、电子、正电子等粒子的形式释放出来 , 速度接近光速 , 而且非常剧烈 。在黑洞强大的磁场和辐射风的作用下 , 这些能量基本被束缚起来 , 朝着单一的方向喷射到宇宙空间 , 这就是黑洞的相对论性喷流 。
耀变体之所以特殊 , 就在于它们的相对论性喷流恰好指向或者基本上是指向地球的 。因此 , 对于我们地球来说 , 属于恰好面对着它们的“枪口” , 所以显得尤其明亮 。
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自从确定了耀变体这个分类后 , 科学家们就一直在对它们进行不断的观测 。
除了美国的哈勃太空望远镜兼职观测之外 , 还有费米伽玛射线太空望远镜(原名“伽马射线广域空间望远镜”Gamma-ray Large Area Space Telescope)做着相对专职的耀变体观测任务 。
2017年 , NASA戈达德太空飞行中心的天文学家Roopesh Ojha宣布 , 费米伽玛射线太空望远镜两年来对5个最原始的耀变体进行了深入观测 , 其中最近的一个 , 距离我们也有119亿光年 。这些耀变体都极其恐怖 , 其中两个的质量都至少在太阳的10亿倍以上 。它们每秒钟释放的能量 , 也达到了太阳的20000亿倍!


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