银河系盘面挡住了大约20%的天空,天文学家给这块看不见的区域起了个名字——回避区(Zone of Avoidance)。光学望远镜在这里基本失效,但X射线、红外和射电波段仍能穿透过去,只是每个波段都有自己的短板。
![]()
就在回避区背后,有一团形状奇特的射电波结构,因为长得像乐谱上的高音谱号,被起了个绰号叫Treble Clef(编号VLSSJ0318.9+5755)。它到底是什么?这个问题困扰了研究者不少年头。
一项发表在《天文学与天体物理学》上的新研究,用钱德拉X射线天文台和SRG/eROSITA,第一次把这个天体的"家底"摸清楚了。论文第一作者是意大利国家天体物理研究所(INAF)的Andrea Botteon。
研究团队在论文中写道,这个源在早先的射电观测中就被探测到,最初被认为是一颗脉冲星,后来又被推测位于银河系盘面后方一个被严重遮蔽的星系团里。这一次,他们首次刻画了宿主星系团的主要性质——红移、质量、温度、X射线光度以及动力学状态。
钱德拉和eROSITA在那一带探测到了温度高达数百万度的弥散气体,这些气体发出X射线。研究者还调用了欧洲的LOFAR射电望远镜阵列的射电数据,以及英国红外望远镜的红外数据,拼出一张X射线、红外、射电三合一的合成图像:X射线是蓝色,红外是白色,射电是红色。
这项工作第一次确认,星系团参与了Treble Clef的形成。识别星系团的关键一步,是找到最亮星系团星系(BCG)——星系团里最亮的那个成员,也是全宇宙质量最大的星系之一,它的位置通常和星系团X射线辐射的峰值重合。
那么,这个"高音谱号"是怎么来的?研究者给出的解释,比此前的一些猜想更简洁,但它的经历依然漫长而剧烈。
故事从一次超大质量黑洞爆发开始。星系团最亮星系中心的黑洞向外喷出大量带电粒子云,连同磁场一起,以相对论性速度冲出去。最初这会产生一阵X射线爆发,随着粒子在旅途中不断损失能量,X射线逐渐暗淡下去。
接着,两个星系团迎头相撞。碰撞带来的压缩,把原本已经"凉掉"的带电粒子云重新激活,它们再次变亮,但已经回不到当初的能量水平——这一次发出的不是X射线,而是射电波。相撞的星系群还可能产生了冲击波,给这场"复活"又添了一把火。
研究者把这类天体称为射电凤凰:亮度被重新点燃,像凤凰从灰烬里升起。他们在论文中提出一个简化的形成情景——射电凤凰起源于一团老化的相对论性等离子体,最初由最亮星系团星系抛出,随后被星系团并合重新唤醒。
按照论文的描述,最初的并合可能发生在数亿年前,如今两个星系团正朝相反方向彼此远离。被扫开的物质留在身后,在两者之间的空间里,气体被拉伸、压缩,形成了射电波段上看到的那种细长形状。这一区域星系团内介质湍流剧烈,正是它塑造出复杂的形态和高音谱号的轮廓。
研究者也留了一个口子:他们推测,这种复杂形态是由并合过程中星系团内介质产生的气体运动塑造的,这些气体运动可能也解释了星系团中心疑似存在的射电晕候选体。注意,这里用的是"推测"和"候选"——它还没有被坐实。
回头看,这个天体的身份经历过几次翻转:脉冲星、被遮蔽星系团里的射电源、射电凤凰。每一次修正,靠的都是换一个波段去看。回避区挡住了可见光,却挡不住X射线和射电波,而正是这些波段,让一个藏在银河系背后的"复活"故事浮出水面。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.