南非望遠(yuǎn)鏡的新成果

宇宙射線呈現(xiàn)圖像凸顯新特征

宇宙線、緞帶和環(huán)是由墜入星系中心黑洞的物質(zhì)發(fā)出的無線電輻射造成。

法納洛夫 ·萊利 I型射電星系IC 4296占滿了這幅壯觀的畫面，比天空中的滿月還寬。在這張合成圖中，貓鼬的無線電數(shù)據(jù)以紅色/橙色表示。(圖片來源：南非射電天文臺, 小型科學(xué)衛(wèi)星, S· 達(dá)格尼諾和W·科頓 (美國國家射電天文臺 / 連接單元窗口/ 美國科學(xué)基金會))

南非貓鼬望遠(yuǎn)鏡拍攝的一張令人驚嘆的新圖像捕捉到了編織在太空中的強(qiáng)大無線電輻射。

射電輻射來自一個巨大的旋轉(zhuǎn)黑洞，該黑洞位于一個名為IC 4296的橢圓星系的中心。墜入黑洞的物質(zhì)釋放的能量在星系的兩側(cè)產(chǎn)生了兩個高能氣體射電噴流——創(chuàng)造了所謂的雙裂片射電星系。

根據(jù)南非射電天文臺的一份聲明，研究人員利用位于該國卡魯?shù)貐^(qū)西南部的南非射電天文臺 貓鼬望遠(yuǎn)鏡，探測到來自IC 4296的無線電波，以及其他獨特的宇宙特征，由此揭示關(guān)于大型射電星系的新線索。

最近對IC 4296的觀測顯示，當(dāng)射電噴流超出星系的外部范圍時，它們變得不穩(wěn)定，使得一些帶電電子逃逸到星系間空間。這些游離的電子產(chǎn)生了幾個微弱的無線電“線”，在新圖像中出現(xiàn)在星系下方。

“貓鼬”的射電數(shù)據(jù)——在合成圖像中以紅橙色氣體為代表——也捕捉到了明亮的發(fā)射噴流和位于星系兩側(cè)的外部裂片之間平滑的“條帶”。電波瓣是由射流與其周圍介質(zhì)的相互作用引起的。這些緞帶充滿了噴流在周圍氣體中刻下的通道。聲明稱，距離IC 4296近100萬光年的地方，這些色帶與星系間氣體相遇，在無線電尾端形成了“煙圈”。

這項研究的主要作者、美國國家射電天文臺的吉姆·康登在聲明中說：“只有貓鼬獨特的靈敏度、角度分辨率和動態(tài)范圍的組合才允許發(fā)現(xiàn)這些線、帶和環(huán)?！?/p>

根據(jù)南非射電天文臺的聲明，貓鼬最近的無線電數(shù)據(jù)捕捉到的星系間線、帶和環(huán)代表了一種最新穎的宇宙特征組合。

于2020年5月25日至6月1日對太陽系內(nèi)部的觀測顯像三維立體視圖。當(dāng)水星從畫面左側(cè)進(jìn)入時，彗星ATLAS劃過屏幕;與此同時，太陽風(fēng)從左邊的太陽吹出。(圖片來源:美國國家航空航天局/美國海軍研究實驗室/立體聲像/卡爾· 巴塔姆斯)

南非貓鼬射電望遠(yuǎn)鏡于2018年首次觀測到光線，是平方公里陣列(SKA)的前身，該陣列旨在用分布在南非和澳大利亞的碟形天線回答關(guān)于宇宙中物體性質(zhì)的基本天體物理學(xué)問題。

“很明顯，貓鼬和其他SKA探路者的這類新結(jié)果將徹底改變我們對河外射電源的認(rèn)識，”聲明稱。

這一發(fā)現(xiàn)已被《天體物理學(xué)雜志》接受發(fā)表。

相關(guān)知識

黑洞是一個時空區(qū)域，引力非常強(qiáng)，沒有任何東西——沒有粒子，甚至沒有像光這樣的電磁輻射——可以逃離它。廣義相對論預(yù)言，一個足夠致密的質(zhì)量可以使時空變形，從而形成黑洞。無法逃脫的邊界被稱為視界。雖然它對穿越它的物體的命運和環(huán)境有巨大的影響，但根據(jù)廣義相對論，它沒有局部可檢測的特征。在很多方面，黑洞就純粹是一個黑體，不反射光線。此外，彎曲時空中的量子場論預(yù)測，視界會發(fā)出霍金輻射，其光譜與溫度與質(zhì)量成反比的黑體相同。對于恒星黑洞來說，這個溫度是十億分之一開爾文的量級，因此基本上不可能直接觀測到。

BY: Samantha Mathewson

FY:jane

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