❝在很长一段时间里,当我们仰望浩瀚宇宙,类星体(Quasar)一直是神秘的存在。
它们就像是宇宙深处高悬的一盏盏明灯,却又只呈现出刺眼的亮点,仿佛无法看清任何细节。
然而,近日美国航天局(NASA)的哈勃太空望远镜在对编号为 3C 273 的类星体进行观测时,让我们得以窥见这一宇宙“明灯”背后隐藏的复杂结构。
远不止于光点
3C 273 是人类在上世纪 60 年代首先确认的类星体之一,其距离地球约 25 亿光年。
当年,3C 273 的发现让天文学界意识到,这些几乎无法分辨外形的“小亮点”其实隐藏着强大的能量源——超级质量黑洞。
黑洞周围的气体和尘埃在下落过程中释放出难以想象的能量,使得类星体的光度甚至超过一整座银河系。
然而,距离与亮度的双重阻碍使我们很难看到类星体周边的精细结构。
在传统的观测中,这些远古星系的核心总是刺眼、纯粹、单调,即便哈勃在以往也只能将它们视作强光照射下的点光源。
细节浮现眼前
此次,研究团队借助哈勃的成像光谱仪(STIS)作为日冕仪,将 3C 273 中心最耀眼的光芒有效遮挡,就像给一盏强光探照灯加上遮板一般。如此一来,那些原本湮没在刺眼光芒中的“微小杂音”就鲜明地显现出来。
结果令人震撼。
在距离类星体核心黑洞约 1.6 万光年的范围内,哈勃不仅捕捉到了多处大小各异、形状不规则的发光“斑块”,还发现了一条极具个性的 L 形细丝状结构。
这些结构看上去宛如在黑洞吞噬行动中遗留下的“星系残骸”,如同巨型捕食者进食后零散散落的碎片。
天文学家推测,这条 L 形丝带可能见证了小型星系被 3C 273 所在的巨大黑洞“消化”的过程——在漫长的宇宙岁月中,星系间的相互撕扯、碰撞与吞并,将能量和物质持续输送到黑洞嘴边,激起更强烈的辐射与喷流。
喷流的秘密
此次观测还对 3C 273 那长达 30 万光年的喷流进行了更详细的记录。
将新数据与此前哈勃的影像进行对比后,研究人员发现离类星体更远处的喷流物质似乎流动得更快。这一点细节,就像是一块久违的拼图,为我们理解喷流的形成、加速和演化提供了新的线索。
喷流是类星体最令人费解的特征之一,它究竟如何被加速到接近光速?又怎样在宇宙空间中保持稳定的结构?
哈勃的精细成像让我们有机会从中找到答案的一角。
喷流的速度变化,或许与类星体核心物质注入、磁场结构、以及黑洞吸积盘动态变化都有密切关系。从微小尺度的局部细节到宏观的星系间吞并历史,这些线索开始串联出一幅更完整的宇宙进化图景。
宇宙的时空记忆
在现今的宇宙中,类星体的数量已经远不如宇宙“年轻”时那么多。那个时代,星系间频繁的碰撞与吞并,为黑洞提供了充足的“燃料”,点亮了昔日的万千灯塔。
当我们今天透过哈勃的镜头,凝视 25 亿光年之外的 3C 273,其实是在跨越时空回望宇宙历史。
它的 L 形丝带与发光斑块不仅是视觉奇观,更是刻在宇宙画卷中的“刀痕”与“笔触”,记录了星系冲突、黑洞进食和喷流诞生的全过程。
从哈勃到韦伯
这些研究仅仅是一个开始。借助哈勃收集的最新信息,科学家们已在规划进一步的深入探测。
例如,结合以红外波段见长的詹姆斯·韦伯空间望远镜,未来或将带来更多线索,帮助我们解读这些奇异结构的成因与演化逻辑。
文章来源:https://earthsky.org/space/quasar-3c-273-black-holes-hubble-space-telescope/
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