哈柏觀測顯示怪異哈尼天體僅是龐大氣體尾的一部份

49太歲

 

　　在螺旋星系IC 2497附近，有一個閃爍著綠色光芒的神秘氣體泡狀結構，所佔的空間幾乎與銀河系相當，科學家認為是有史以來最奇怪的天體之一。利用哈柏太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST）觀測後，科學家首度揭露這個有著纖細氣體絲狀結構的雲氣中，包含著許多年輕星團。

　　這個被稱為Hanny's Voorwerp（荷蘭文Hanny's Object哈尼天體之意），位在小獅座，距離約6500萬光年，是荷蘭教師Hanny van Arkel於2007年參與星系動物園（ Galaxy Zoo）計畫、協助史隆數位巡天（Sloan Digital Sky Survey）影像做星系分類的過程中發現的。這個計畫後來應大眾要求還擴展至哈柏動物園（Hubble Zoo），將哈柏太空望遠鏡所拍攝的數萬個星系進行分類。

　　右圖是哈尼天體到目前為至最清晰的影像，是哈柏太空望遠鏡3號廣角相機（Wide Field Camera 3）和先進巡天相機（Advanced Camera for Surveys）於2010年4月所拍攝的。之前以電波觀測的結果顯示有一道氣體物質從星系核心向外流出。阿拉巴馬大學（ University of Alabama）天文學家William Keel等人研究這幅最新的哈柏影像後，發現星系氣體和哈尼天體的一塊區域有交互作用，因而在哈尼天體面對IC 2497的一側，寬約數千光年的局部區域內引發恆星誕生、聚集成團的現象，其中最年輕的恆星大約僅有數百萬年而已。但是這些星團的光非常微弱，因而在周圍的明亮氣體環伺下，一直未被發現。

　　天文學家近期曾另以X射線波段觀察哈尼天體，結果相當吸引人。IC 2497熱鬧的星系核心曾有個超大質量黑洞放出龐大能量而成為所謂的類星體（quasar）。這個類星體朝向哈尼天體的方向射出一道寬闊的X光光束，因而使這些氣體發光，成為宇宙怪物之一。而其詭異的綠色，來自於氧元素發光的結果，如同極光一樣。不過這個類星體在約200,000年前「熄火」了，我們現在見到的只是它之前的「餘暉」而已。雖然它可能再次啟動，但不會這麼快；這是典型的類星體行為，卻也表示人類可能再沒有機會見到它啟動。

　　這個類星體的爆發可能也有在這個氣泡結構投下一道陰影，這可以解釋哈尼天體中為何有個寬約20,000光年的孔狀間隙。因為在哈柏影像中，這個孔狀間隙的邊緣相當銳利，顯示靠近類星體之處有個天體，遮蔽了類星體投向哈尼天體的光。

　　電波研究顯示哈尼天體不僅是個漂浮在宇宙間的氣體雲孤島，而是一串纏繞著IC 2497星系、如麻繩子般扭在一起的氣體尾，或是所謂的「潮汐尾（tidal tail）」，整個潮汐尾長達300,000光年，其中唯一用可見光觀測到的部分就是哈尼天體，但光這一部也大得夠瞧的了，從距離星系中心約44,000光年一直綿延到136,000光年遠。

 

　　Keel等人認為：從觸發恆星誕生的類星體氣體流、常得不可思議的潮汐尾等，都可約略瞧見IC 2497的過去歷史。IC 2497可能在約10億年前與另一星系碰撞並合併，從哈柏的影像可見這個星系的旋臂扭曲，所以這場合併事件應該還未完全平息下來。在星系合併過程中，有大量氣體從星系外向拋出而形成潮汐尾，另有一部份氣體和恆星被拋向星系中間的黑洞，造成這個吃得太飽的黑洞打飽嗝，向外拋出大量能量而形成類星體，還向外發出兩道錐形光束，其中一道照亮了潮汐尾的一部份，就是哈尼天體。

　　到了約100萬年前，類星體爆發震波不僅使星系核心附近的氣體激發發光，甚至將其向外吹送。Keel表示：這些發光的氣體僅在哈柏影像和光譜中可見。這個過程促使哈尼天體的新恆星誕生。不到20萬年之前，類星體的亮度降至原本的1/100以下，回復成一個普通的星系核心。哈柏的光譜成像儀（Imaging Spectrograph）顯示IC 2497星系核心的一側有個正在擴張的氣體泡狀結構，或許就是這個類星體打的最後一個飽嗝。不過這個氣體環太小了，即使是最大的地面望遠鏡也還觀測不到。

　　從IC 2497類星體僅活躍數百萬年這件事來看，一般類星體點火、熄火的時間尺度大概就是數百萬年，並非一般類星體理論建議的1億年。不過類星體並非只能活躍一次，如果未來又有物質落入這個星系中間的超大質量黑洞裡時，說不定類星體行為又會啟動。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-1-16 09:01 編輯 》