天文學(xué)家利用位于智利的超大望遠(yuǎn)鏡、雙子南座望遠(yuǎn)鏡,以及位于夏威夷的加法夏望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè),發(fā)現(xiàn)了一種新形態(tài)的星系。這種被昵稱為“青豆星系”的新形態(tài)星系外觀相當(dāng)特殊,環(huán)繞中心超大質(zhì)量黑洞的周圍物質(zhì)所發(fā)出的強(qiáng)烈輻射照亮整個(gè)星系。
許多星系都在其中心安置著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,黑洞周圍的氣體物質(zhì)在環(huán)繞黑洞的過(guò)程中能發(fā)出強(qiáng)烈輻射,使星系中心附近非常明亮。然而在青豆星系中,卻是整個(gè)星系都在發(fā)光!這是迄今已知黑洞驅(qū)動(dòng)發(fā)光的案例中,發(fā)光面積最大、最亮的。
這個(gè)青豆星系位于寶瓶座方向,按其所在位置的坐標(biāo)編號(hào)為J224024.17092748,縮寫為J2240,距離地球約37億光年。
在斯切莫爾宣布其發(fā)現(xiàn)之后,他的同僚便徹底搜索了近10億個(gè)其他星系,最后找出另外16個(gè)性質(zhì)類似的星系。天文學(xué)家之所以稱它們?yōu)榍喽剐窍担粌H是因?yàn)樗鼈兙G色的外表,而且因?yàn)樗鼈冇悬c(diǎn)像所謂的豌豆星系,但比豌豆星系大。豌豆星系是一種體積小但非常明亮,并且正在經(jīng)歷恒星瘋狂誕生過(guò)程的星系。
超大質(zhì)量黑洞周圍的物質(zhì)會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈輻射,并讓周圍的氣體游離,因此可發(fā)出強(qiáng)烈的光芒。典型活躍星系核心的發(fā)光區(qū)域通常都很小,最多為星系直徑的1/10。然而,像J2240這類青豆星系的發(fā)光區(qū)域則遍及整個(gè)星系,其中又以J2240的發(fā)光區(qū)域最大、最亮。氧離子能發(fā)出明亮的綠光,或許就是這些青豆星系怪異顏色的來(lái)源。
斯切莫爾表示,這些發(fā)光區(qū)域就像是貼在星系上的溫度計(jì)一樣。因?yàn)橥ǔ_@類發(fā)光區(qū)域既不大也不亮,只能在鄰近的星系中看到;然而,青豆星系的發(fā)光區(qū)域既大又亮,因此即使它們距離遙遠(yuǎn),但天文學(xué)家仍可以通過(guò)這些發(fā)光區(qū)域,詳細(xì)了解這種星系的物理特性。
不過(guò),斯切莫爾等人進(jìn)一步分析時(shí),卻發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)令人疑惑之處。J2240星系中心超大質(zhì)量黑洞的活躍程度,似乎比它發(fā)光區(qū)域的大小和亮度應(yīng)該有的程度還小許多。斯切莫爾等人推測(cè),或許J2240的發(fā)光區(qū)域是過(guò)去黑洞比較活躍時(shí)的殘余回光,當(dāng)殘余的輻射逸入太空后,便會(huì)逐漸變暗。
如果斯切莫爾等人的推測(cè)正確,那代表青豆星系就是正處于超大質(zhì)量黑洞從非?;钴S到歸于寧?kù)o的短暫過(guò)渡階段的星系。在宇宙早期。星系比較活躍,星系中心的黑洞吞噬周遭恒星與氣體而愈長(zhǎng)愈大,也愈來(lái)愈亮,發(fā)出的光至少是整個(gè)星系全部恒星總亮光的100倍以上。J2240星系里的回光讓天文學(xué)家得以探究這些活躍天體歸于寧?kù)o的過(guò)程如何、為何以及何時(shí)會(huì)發(fā)生,還有為何在年輕一點(diǎn)的星系中,鮮少見(jiàn)到青豆星系。下一步,斯切莫爾等人想用x射線和光譜來(lái)進(jìn)一步觀測(cè)。畢竟,人的一生中,可不是時(shí)時(shí)刻刻、隨隨便便就可以發(fā)現(xiàn)一種新的事物呢!