想宇宙茶吗？宇宙杯中的暴风雨肆虐！

想喝杯宇宙茶吗？这一次不像地球上的那样平静，在一个拥有绰号为“茶杯”结构的星系中，一场星系风暴正在肆虐。宇宙风暴来源是一个深埋在星系中心的超大质量黑洞，官方名称为SDSS 1430+1339。当星系中心区域的物质被拉向黑洞时被黑洞附近的强引力和磁场所激发。正在下落的物质产生辐射比宿主星系中的所有恒星都要多，这被称为类星体。茶杯座所在的星系距离地球约11亿光年，2007年市民科学家利用斯隆数字天空调查(Sloan Digital Sky Survey)数据：

博科园-科学科普：在galaxy Zoo项目的可见光图像中首次发现了茶杯座星系。从那时起，专业天文学家使用太空望远镜收集了关于这个星系历史的线索，以期预测它未来的风暴程度。这张新合成图像包含了来自钱德拉的x射线数据(蓝色)和来自美国宇航局哈勃太空望远镜的光学视图(红色和绿色)。茶杯的“把手”是一个由光学和x射线组成的环，环绕着一个巨大气泡。这个手形的特征，距离超大质量黑洞大约30000光年，很可能是由一个或多个由黑洞驱动的喷发形成。

复合光学/ X射线图像。图片：钱德拉X射线中心

用光学数据单独合成的图像显示射电辐射也勾勒出了这个气泡，在黑洞的另一边还有一个大小相同的气泡。此前，光学望远镜观测显示，茶杯柄上的原子被电离了。

也就是说，当这些粒子一些电子被剥离时，这些粒子就会带电，这可能是过去类星体的强辐射造成。将电离原子所需的辐射量与从类星体光学观测中推断出来的辐射量进行了比较。这一比较表明，类星体辐射产量在过去4万至10万年间减少了50至600倍。这一推断使研究人员得出结论，茶杯中的类星体正在衰退或死亡。

X射线图像。图片：钱德拉X射线中心

钱德拉和欧洲航天局xmm -牛顿任务的新数据使天文学家对这场星系风暴历史有了更好的了解。x射线光谱(即在一定能量范围内x射线的数量)显示类星体被气体严重遮挡。这意味着类星体产生的电离辐射比仅凭光学数据估计的要多得多，有关类星体死亡的传言可能被夸大了。相反，类星体在过去的10万年里只变暗了25倍或更少。钱德拉数据还显示了气泡内存在更热气体的证据，这可能意味着有一股物质风正从黑洞吹走。这种由类星体辐射驱动的风，可能产生了茶杯里的气泡。

光学图像。图片：钱德拉X射线中心

天文学家们此前曾在椭圆星系、星系群和星系团中观察到各种大小的气泡，这些气泡是由包含接近光速的粒子的窄喷流产生，这些粒子从超大质量黑洞中喷射而出。喷流能量控制着这些黑洞的能量输出，而不是辐射。在这些喷气驱动系统中，天文学家发现产生气泡所需能量与它们的x射线亮度成正比。令人惊讶的是，辐射驱动的茶杯状类星体遵循这种模式。这表明辐射主导的类星体系统和它们喷射主导的表亲可能对星系环境产生类似影响。

博科园-科学科普｜研究/来自: 澳大利亚国立大学/Will Wright

参考期刊《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab037d

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