NGC 5813：星系天氣圖

49太歲

 

　　NGC 5813位在室女座方向，是距離地球約1億500萬光年的一個星系群（galaxy group）中的主要星系。右圖是一幅合成影像，顯示橢圓星系NGC 5813周圍的溫度分布，如同一般氣象預報用的地面天氣圖一樣，其中溫度較高的區域為紅色，隨溫度遞減而逐漸變成橘色、黃色、綠色和藍色。圖中的數字則是溫度，單位為百萬度。另外，底圖則是以錢卓X射線觀測衛星（Chandra X-ray Observatory）的X射線影像（藍色）、史隆數位巡天（SDSS）的可見光影像（黃色）合成的。

　　仔細看的話，可發現這幅星系天氣圖的溫度變化其實不大，在數十萬光年的廣袤範圍內，變動量僅約30%而已。在星系群核心氣體最稠密的地方，因為缺乏熱源，氣體應該會因輻射而逐漸冷卻。然而，由於NGC 5813中心的超大質量黑洞（supermassive black hole）三不五時會爆發而提供一些熱能，故仍可避免靠近星系群中心區的氣體冷卻到很低的溫度；不過這樣一來，卻又降低了低溫氣體可以形成新恆星的機率。這有點像是太陽光加熱地球大氣，使大氣中的水和水蒸氣不致於冷卻、甚至結冰。

 

　　超大質量黑洞的爆發如何提供熱能給周圍氣體？當氣體旋繞黑洞過程中，黑洞會向兩極方向拋出噴流，這些高速氣體和震波撞擊周圍氣體後，便可使周圍氣體加熱，並看似如同一個空腔結構。哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，CfA）的天文學家Scott Randall等人發現最近一次爆發大約發生在距今300萬年前，在星系中心區形成一個8字形結構，這是天文學家首度確認經由爆發震波加熱氣體，使氣體不致於持續冷卻的系統。體積這麼小的一個黑洞，居然能加熱這麼大片區域的氣體，完全是噴流震波的功勞。

　　由NGC 5813周圍的氣體分布，顯示中心超大質量黑洞至少曾發生過3次爆發，分別發生在300萬年前、2000萬年前和9000萬年前。較近的2次爆發平均威力相差了6倍之多，顯示在短短的1000萬年之內，噴流隨時間所傳遞的能量就有顯著的差異。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-1-15 09:07 編輯 》