這張由 VLA 和 ALMA 望遠(yuǎn)鏡（藍(lán)色：VLA 4.86 GHz，綠色：VLA 8.44 GHz，紅色：ALMA 133 GHz）獲得的 Arp 187 無(wú)線電波段合成圖像顯示了清晰的雙峰噴射瓣。但是中央核（圖像的中心）是黑暗的。

（圖片來(lái)源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、Ichikawa 等人。）

在像銀河系這樣的星系的黑暗中心，存在著超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量是太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億倍。其中一些超大質(zhì)量黑洞被科學(xué)家稱為活動(dòng)星系核（AGN），它會(huì)噴出大量的輻射，如 X 射線和無(wú)線電波。 AGN 是你在許多星系的照片中看到的雙股電離氣體射流的原因。

既然所有事情都必須過(guò)去，那么每個(gè) AGN 也必須有一天終結(jié)。但科學(xué)家們從來(lái)沒(méi)有完全理解這是如何或何時(shí)發(fā)生的。現(xiàn)在，由日本仙臺(tái)東北大學(xué)天文學(xué)家 Kohei Ichikawa 領(lǐng)導(dǎo)的研究人員可能已經(jīng)找到了線索。看著遙遠(yuǎn)的星系 Arp 187，這些研究人員已經(jīng)看到了他們認(rèn)為是最后幾天的活動(dòng)星系核。

Ichikawa 和他的同事用射電望遠(yuǎn)鏡在智利北部的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列 (ALMA) 和新墨西哥州的甚大陣列 (VLA) 觀察到 Arp 187。他們發(fā)現(xiàn)了雙噴流葉，這是活動(dòng)星系核的明顯跡象。但他們無(wú)法探測(cè)到無(wú)線電波，而無(wú)線電波也應(yīng)該來(lái)自一個(gè)活躍的原子核。

Ichikawa 等人發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn) AGN（左）和垂死的 AGN（右）之間的觀測(cè)差異。在垂死的活動(dòng)星系核中，原子核在所有波段都非常微弱，因?yàn)榛顒?dòng)星系核的活動(dòng)已經(jīng)停止，而擴(kuò)展的電離區(qū)域仍然可見(jiàn)約 3,000 光年，因?yàn)楣庑枰蠹s 3,000 年才能穿過(guò)擴(kuò)展區(qū)域。 （圖片來(lái)源：Ichikawa 等人。）

因此，研究人員使用 NASA 的 NuSTAR（“核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列”）X 射線衛(wèi)星再次觀察了 Arp 187 的核心。 AGN 通常會(huì)產(chǎn)生大量的 X 射線，但在 NuSTAR 數(shù)據(jù)中沒(méi)有出現(xiàn)這樣的信號(hào)，該團(tuán)隊(duì)在本月早些時(shí)候在虛擬舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第 238 次會(huì)議上提交的一項(xiàng)研究中報(bào)告說(shuō)。

因此，研究人員認(rèn)為，在過(guò)去幾千年的某個(gè)時(shí)候（從地球上觀察到），Arp 187 的活動(dòng)星系核已經(jīng)變暗。

這種觀察是可能的，因?yàn)?AGN 的噴流是巨大的。 Arp 187 延伸了 3,000 光年，這意味著在 AGN 核心“死亡”后，您可以看到它們的物質(zhì)流走數(shù)千年。天文學(xué)家稱這段哀悼期為“光回聲”。這就像看著剛熄滅的大火冒出的煙霧。

研究人員稱他們的發(fā)現(xiàn)是“偶然的”。研究小組成員說(shuō)，Arp 187 可能是了解更多關(guān)于 AGN 生命結(jié)束時(shí)發(fā)生的事情的墊腳石。 “我們將使用與本研究類似的方法尋找更多垂死的 AGN，”Ichikawa 在一份聲明中說(shuō)。 “我們還將獲得高空間分辨率的后續(xù)觀測(cè)，以調(diào)查氣體的流入和流出，這可能會(huì)闡明 AGN 活動(dòng)的關(guān)閉是如何發(fā)生的。”

相關(guān)知識(shí)：

黑洞是一個(gè)時(shí)空區(qū)域，那里的引力如此之強(qiáng)，以至于沒(méi)有任何粒子甚至電磁輻射（如光）可以從中逃脫。廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)，足夠致密的質(zhì)量可以使時(shí)空變形，形成黑洞。無(wú)法逃脫的邊界稱為事件視界。盡管它對(duì)穿越它的物體的命運(yùn)和環(huán)境有巨大的影響，但根據(jù)廣義相對(duì)論，它沒(méi)有局部可檢測(cè)的特征。在許多方面，黑洞就像一個(gè)理想的黑體，因?yàn)樗环瓷涔?。此外，彎曲時(shí)空中的量子場(chǎng)論預(yù)測(cè)，事件視界會(huì)發(fā)射霍金輻射，其光譜與溫度與質(zhì)量成反比的黑體相同。對(duì)于恒星黑洞來(lái)說(shuō)，這個(gè)溫度是十億分之一開(kāi)爾文，因此基本上不可能直接觀察到。

活動(dòng)星系核 是星系中心的一個(gè)緊密區(qū)域，在至少一部分--可能全部的電磁波譜上遠(yuǎn)比普通光度高，它的特征表明過(guò)高的光度不是由恒星產(chǎn)生的。如此高的非恒星輻射在無(wú)線電、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外、X光、γ射線波段觀測(cè)

BY: Rahul Rao

FY: 李金洋

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