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天文学家揭开神秘的“X星系”之谜

宇宙中存在着一种神秘的“X星系”。这些星系乍看之下和普通星系没什么不同,但是如果角度合适,在特定的电磁波段上观察,它们就像是一个个巨大的字母“X”。

天文学家揭开神秘的“X星系”之谜

奇特的“X星系”PKS 2014-55拥有一对被扭曲的喷流。NRAO / AUI / NSF; SARAO; DES

这些字母“X”实际上与星系中心的超大质量黑洞喷流有关。通常而言,这样的喷流是一对。它们以黑洞为源头,在相反的两个方向上以直线形向外伸展。但是“X星系”的喷流看起来就像是字母“X”。例如这个距地球约约8亿光年的星系PKS 2014-55。

PKS 2014-55的X形喷流长度可达250万光年。此前人们一直不知道它为什么会有这样一对奇怪的喷流。

有人认为,这样的喷流形态与星系中心黑洞自转轴的指向发生变化有关,黑洞自转轴指向的变化会导致喷流指向也发生变化。

也有人认为在这样的星系中心可能存在着两个超大质量黑洞,它们之间的距离比较近,现有望远镜技术不足以把它们区分开来,但它们产生的两对指向不同的喷流却清晰可见。

而近日,来自南非和美国的一些科学家在观测中发现,这样的X形喷流实际上是黑洞喷流回流到星系中心后,与存在于星系中心附近的高压气体相互作用的结果。

存在于星系之间的星系际气体虽然稀薄但也会有压力,它们会导致喷流逐渐减速,并在星系引力的作用下向星系中心回流。星系中心附近的气体压力相对更大一些,回流物质与这些气体遭遇后会被反弹,导致其呈现为奇特的“X”形。

天文学家揭开神秘的“X星系”之谜

源自星系中心的喷流物质在遭遇到星系际气体后,会逐渐减速并向星系中心回流,并在此过程中被反弹回星系际空间,呈现为弯曲的“X”形。UP; NRAO / AUI / NSF; SARAO; DES

相关论文已被《英国皇家天文学会会刊》接受,不日将发表。

参考:

Hydrodynamical Backflow in X-shaped Radio Galaxy PKS 2014-55
https://arxiv.org/abs/2005.02723

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