什么是射电星系?

什么是射电星系?

射电星系是一种具有巨大的无线电辐射区域的星系,其辐射范围远远超出其可见结构。这里拍摄的半人马座A的核心是已知最小的河外射电源,直径只有10光年。(图片鸣谢:ESO)

(蜘蛛网eeook.com)据美国太空网(罗伯特·李):射电星系是以无线电波主宰地球上空的星系。这些明亮的无线电波辐射来自翻滚的气体波瓣,这些波瓣延伸到银河系的可见结构之外,通常长达数百万光年。

这些无线电波瓣通常成对出现,并在星系中心是所谓的活动星系核(AGN)的所在地时产生,活动星系核是一个极其明亮的区域,由超大质量黑洞控制,过热并吞噬周围的物质,使其发光。

根据加州理工学院(Caltech)的说法,大约15%到20%的带有活动星系核的星系在无线电波中是明亮的,被归类为“射电大”。究竟是什么让一个AGN“射电大”而另一个“射电小”目前还不完全清楚,因为这两种活动星系核发射的从紫外线到X射线的其他波长的光是相似的

一些研究表明,射电响度可能与宿主星系类型有关,射电星系几乎完全是巨型椭圆星系的形式。这些星系可能是由两个较小的星系合并而成。无线电辐射也可能与中央黑洞的旋转有关,这可能有助于形成强大的喷流。

射电星系常见问题

射电星系的例子有哪些?

射电星系的著名例子包括天鹅座A,它有一个明亮的射电源,由星系核两侧翻滚的气体和尘埃组成的两个明亮的波瓣,梅西耶87,从一个明亮的核心延伸出双喷流,以及半人马座A,一个被尘埃带贯穿的椭圆形星系。

射电星系的两种类型是什么?

有两种不同类型的射电星系,由它们的光辐射的差异来定义。宽线射电星系在其光谱中显示了电离氧、氢和硅的宽线光发射。窄线射电星系是缺乏宽线发射的活动星系核,但具有来自氢和三重电离氧的窄发射线。

射电星系和正常星系有什么区别?

射电星系是一个拥有活动星系核(AGN)的星系,该星系核发出明亮的无线电波。许多像我们这样的星系没有活动星系核,活动星系核是由超大质量黑洞提供能量的,但即使是那些有活动星系核的星系也不一定会发出无线电波或“无线电波”。只有这些活动星系核被定义为射电星系。

是什么激发了“射电大”活动星系核?

什么是射电星系?

半人马座a射电星系的多波长图像(图像鸣谢:X射线:美国国家航空航天局/CXC/SAO;光学:罗尔夫·奥尔森;红外线:美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院;电台:NRAO/AUI/NSF/赫特福德郡大学/M .哈德卡斯尔)

最普遍持有的射电星系模型表明,巨大的双射电瓣从超大质量黑洞的喷流中获得能量。当喷射流进入叶片时,叶片内的压力增加,叶片向外鼓起。

最常见的射电星系结构是两个近乎对称的椭圆叶,从AGN延伸数千光年,宽度是银河系的十倍,构成了天文学家见过的最大的单一结构。这些等离子云——过热电离气体——与星系中心对齐,在不太明亮的射电星系中也可以采取细长羽状物的形式。

一些射电星系,如梅西耶87,距离地球5500万光年,从它们的AGN发出的可见喷流直接进入星系的等离子体羽,支持这种增长机制。

一些射电星系拥有第二对较小的波瓣,位于AGN附近。这些被认为是由一个类似但更近的事件喷射出来的,该事件发射了第一对叶,这意味着较小的叶没有时间膨胀。

这些波瓣的无线电波发射来自所谓的同步加速器辐射,这种辐射是由波瓣中的电子被强大的磁场加速到相对论速度(接近真空中的光速)而产生的。同步加速器辐射不仅仅在无线电波中可见,如果电子被加速到足够高的速度,在红外、光学、紫外光甚至X射线辐射中也可以看到辐射。

据大天空区域多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)的操作员称,无线电波瓣的无线电波发射非常强大,每秒钟可释放的能量是整个银河系总能量的10倍。

发现的第一个无线电星系是什么?谁发现了它?

射电星系的发现发生在20世纪30年代末和40年代初,当时雷达操作员在第二次世界大战期间偶然开始发现它们。随着射电天文学实践的蓬勃发展,人们又花了十年时间来更好地理解所发现的东西。

据《大英百科全书》报道,第一个被探测到的射电星系是天鹅座A,由射电天文学的先驱之一格罗特·雷伯于1939年发现,这是一个不起眼的椭圆形同名星系,位于大约5亿光年之外。它仍然是迄今为止发现的距离最近、最亮的射电星系之一。

天鹅座A由两个从致密星系核中显露出来的特征叶组成。在右边,一股喷流从这个核中冒出,向右叶输送能量。存在但意识较弱的是核左侧的第二个喷射流,向左叶提供能量。这些喷流来自天鹅座A中心的超大质量黑洞,该黑洞被认为质量相当于25亿个太阳。

射电星系明星!射电星系的著名例子

天鹅座A是射电星系中最突出的例子之一,但是宇宙中还存在其他异常的射电大质量黑洞驱动的星系。

半人马座A,也被称为考德威尔77或NGC 5128,距离地球约1200万光年,是距离我们最近的射电星系之一,也是地球上空第五亮的星系。这个射电星系的一个非凡特征是厚厚的尘埃带穿过它,模糊了它的AGN心脏。这被认为是大约5亿年前另一个星系与半人马座A合并的结果。

位于半人马座A中心的超大质量黑洞被认为是太阳质量的1亿倍。可以看到半人马座A的无线电波瓣延伸了160万光年,其中有一组较小的次级波瓣延伸了约十分之一的距离,约16万光年。

M87,也被称为室女座A,不仅是一个射电星系,而且也是天文学史上最著名的黑洞之一的所在地。M87中的超大质量黑洞,其质量约为太阳的45亿倍,不仅仅是发射射流,为这个星系的无线电发射提供动力,它也是人类有史以来第一个成像的黑洞,由事件视界望远镜于2017年发现,并于2019年向公众发布。M87的无线电波瓣翻滚了大约13万光年。

位于英仙座星系团中的射电星系NGC 1265被称为“头尾射电星系”,因为它的波瓣向后面延伸,几乎就像被巨大的宇宙风卷回一样。理论上这是由于尾部的磁极化造成的。




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