科学家发现双股电离气体射流，其原因是什么？光回声吗？

这张由 VLA 和 ALMA 望远镜（蓝色：VLA 4.86 GHz，绿色：VLA 8.44 GHz，红色：ALMA 133 GHz）获得的 Arp 187 无线电波段合成图像显示了清晰的双峰喷射瓣。但是图像的中心是黑暗的。

（图片来源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、Ichikawa 等人。）

在像银河系这样的星系的黑暗中心，存在着超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万甚至数十亿倍。其中一些超大质量黑洞被科学家称为活动星系核（AGN），它会喷出大量的辐射，如 X 射线和无线电波。 AGN 是你在许多星系的照片中看到的双股电离气体射流的原因。

既然所有事情都必须过去，那么每个 AGN 也必须有一天终结。但科学家们从来没有完全理解这是如何或何时发生的。现在，由天文学家 Kohei Ichikawa 领导的研究人员可能已经找到了线索。看着遥远的星系 Arp 187，这些研究人员已经看到了他们认为是最后几天的活动星系核。

Ichikawa 和他的同事用射电望远镜在智利北部的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 和新墨西哥州的甚大阵列 (VLA) 观察到 Arp 187。他们发现了双喷流叶，这是活动星系核的明显迹象。但他们无法探测到无线电波，而无线电波也应该来自一个活跃的原子核。

Ichikawa 等人发现的标准 AGN（左）和垂死的 AGN（右）之间的观测差异。在垂死的活动星系核中，原子核在所有波段都非常微弱，因为活动星系核的活动已经停止，而扩展的电离区域仍然可见约 3,000 光年，因为光需要大约 3,000 年才能穿过扩展区域。 （图片来源：Ichikawa 等人。）

因此，研究人员使用 NASA 的 NuSTAR（“核光谱望远镜阵列”）X 射线卫星再次观察了 Arp 187 的核心。 AGN 通常会产生大量的 X 射线，但在 NuSTAR 数据中没有出现这样的信号，该团队早些时候在虚拟举行的第 238 次会议上提交的一项研究中报告说。

因此，研究人员认为，在过去几千年的某个时候（从地球上观察到），Arp 187 的活动星系核已经变暗。

这种观察是可能的，因为 AGN 的喷流是巨大的。 Arp 187 延伸了 3,000 光年，这意味着在 AGN 核心“死亡”后，您可以看到它们的物质流走数千年。天文学家称这段哀悼期为“光回声”。这就像看着刚熄灭的大火冒出的烟雾。

研究人员称他们的发现是“偶然的”。研究小组成员说，Arp 187 可能是了解更多关于 AGN 生命结束时发生的事情的垫脚石。 “我们将使用与本研究类似的方法寻找更多垂死的 AGN，”Ichikawa 在一份声明中说。 “我们还将获得高空间分辨率的后续观测，以调查气体的流入和流出，这可能会阐明 AGN 活动的关闭是如何发生的。”

相关知识：

黑洞是一个时空区域，那里的引力如此之强，以至于没有任何粒子甚至电磁辐射（如光）可以从中逃脱。广义相对论预测，足够致密的质量可以使时空变形，形成黑洞。无法逃脱的边界称为事件视界。尽管它对穿越它的物体的命运和环境有巨大的影响，但根据广义相对论，它没有局部可检测的特征。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，因为它不反射光。此外，弯曲时空中的量子场论预测，事件视界会发射霍金辐射，其光谱与温度与质量成反比的黑体相同。对于恒星黑洞来说，这个温度是十亿分之一开尔文，因此基本上不可能直接观察到。

活动星系核 是星系中心的一个紧密区域，在至少一部分--可能全部的电磁波谱上远比普通光度高，它的特征表明过高的光度不是由恒星产生的。如此高的非恒星辐射在无线电、微波、红外线、可见光、紫外、X光、γ射线波段观测

BY: Rahul Rao

FY: 李金洋

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