螺旋星系中巨大的黑洞噴流可能預示著銀河係可怕的未來
天文學家發現了一個距離我們約10 億光年的螺旋星系,其中有一個超大質量黑洞,正在發射巨大的能量噴流,這種情況曾經被認為只有在橢圓星系中才可能發生。這項發現不僅挑戰了我們目前的星系演化模型,還暗示銀河係有朝一日可能會釋放出類似的噴流,可能危及地球上的生命。
這個星系的體積是銀河系的三倍,儘管受到極端力量的衝擊,但結構仍然完好無損,這超出了人們的預期。它也為暗物質和宇宙演化提供了寶貴的線索,突破了我們對宇宙的認知界限。
由於發現了一個挑戰我們對宇宙的認識的宇宙異常現象,我們銀河系的一個潛在命運得以一窺。
由班加羅爾基督教大學領導的國際天文學家團隊發現,距離地球近10 億光年的一個巨大螺旋星系中,隱藏著一個質量為太陽數十億倍的超大質量黑洞,該黑洞為橫跨600 萬光年的巨大射電噴射提供動力。
這是已知的最大的螺旋星系之一,顛覆了星系演化的傳統觀念,因為這種強大的噴流幾乎只存在於橢圓星系中,而不是螺旋星系中。
這也意味著銀河系未來可能會產生類似的高能量噴流——它們產生的宇宙射線、伽馬射線和X 射線會因輻射增加而對我們的太陽系造成嚴重破壞,並有可能導致地球大規模滅絕。

巨型電波噴流橫跨六百萬光年,位於螺旋星系J23453268-0449256 中心的超大質量黑洞,由巨型米波射電望遠鏡拍攝。圖片來源:Bagchi 和Ray 等人/巨型米波射電望遠鏡
「這項發現不僅僅是一個奇怪的現象——它迫使我們重新思考星系如何演化,以及超大質量黑洞如何在其中生長並塑造它們的環境,」該研究的主要作者、班加羅爾基督教大學的喬伊迪普·巴格奇教授說。
「如果螺旋星係不僅能生存,而且還能在如此極端的條件下茁壯成長,那麼這對我們銀河系這樣的星系的未來意味著什麼?我們的星係有一天會不會也經歷類似的高能現象,對其中寶貴生命的生存造成嚴重後果?”

哈伯太空望遠鏡拍攝的J23453268-0449256 彩色影像,其直徑為30 萬光年。旁邊是我們的銀河系圖片,銀河係比J23453268-0449256 小三倍。圖片來源:Bagchi 和Ray 等人/哈伯太空望遠鏡
在這項發表在《皇家天文學會月刊》上的新研究中,研究人員揭示了螺旋星系2MASX J23453268-0449256 的結構和演化,該星系的大小是銀河系的三倍。
利用哈伯太空望遠鏡、巨型米波射電望遠鏡、阿塔卡馬大型毫米波陣列的觀測結果以及多波長分析,他們在其中心發現了一個巨大的超大質量黑洞,而其射電噴流是已知螺旋星系中最大的射電噴射之一,這是一種罕見的現象。
傳統上,科學家認為,超大質量黑洞如此巨大的噴流的劇烈活動會破壞螺旋星系的精細結構。
然而,儘管困難重重,2MASX J23453268-0449256 仍然保持著寧靜的性質,擁有清晰的螺旋臂、明亮的核棒和未受干擾的恆星環,同時還擁有在這種環境下觀測到的最極端的黑洞之一。
讓這個星系更加神秘的是,星系周圍環繞著巨大的熱氣暈,這些熱氣暈會發射X 射線,為了解星系的歷史提供了重要線索。隨著時間推移,熱氣暈會慢慢冷卻,而黑洞的噴流就像一個宇宙熔爐,儘管有豐富的造星物質,但仍然會阻止新恆星的形成。
我們的銀河系中心有一個質量為400 萬太陽質量的黑洞-人馬座A (Sgr A*),但目前處於極度安靜和休眠狀態。
研究人員表示,如果氣體雲、恆星,甚至是小型矮星係被吸積(實際上是吞噬),情況就會發生變化,並可能引發重大的噴流活動。此類事件稱為潮汐破壞事件(TDE),在其他星系中已經觀測到幾次,但在銀河系中沒有觀測到。
研究人員表示,如果像這樣的大型噴流從人馬座A* 中出現,它們的影響將取決於它們的強度、方向和能量輸出。
如果噴流位於我們太陽系附近,可能會剝離行星大氣層、損害DNA,並因輻射暴露而增加突變率;而如果地球暴露在直接或附近的噴流中,可能會破壞我們的臭氧層並導致大規模滅絕。
第三種可能性是,強大的噴流可能會改變星際介質並影響某些區域的恆星形成,而這正是新論文關注的星系中發生的情況。
天文學家認為,銀河系過去可能曾出現大規模射電噴流,儘管未來可能會再次產生這種噴流,但專家無法準確說出時間,因為這取決於許多因素。
研究團隊還發現,J23453268-0449256 所含的暗物質比銀河系多10 倍,這對於其快速旋轉圓盤的穩定性至關重要。
專家表示,透過揭示暗物質、黑洞活動和星系結構之間前所未有的平衡,他們的研究開闢了天文物理學和宇宙學的新前沿。
「了解這些罕見的星係可以提供有關控制宇宙的看不見的力量的重要線索- 包括暗物質的性質,星系的長期命運以及生命的起源,」共同作者,班加羅爾基督教大學的博士生Shankar Ray說。 “最終,這項研究讓我們距離揭開宇宙的奧秘更近了一步,並提醒我們宇宙仍然隱藏著超乎我們想像的驚喜。”
編譯自/ ScitechDaily