银河系内部可能潜藏着可怕的命运

罕见的螺旋星系预示着来自内部的宇宙死亡。
The Giant Metrewave Radio Telescope imaged these giant radio jets stretching 6 million light-years across with an enormous supermassive black hole at the heart of spiral galaxy J23453268-0449256. Could this cosmic anomaly hint at the future of our own Milky Way galaxy? Image via Bagchi and Ray et al/ Giant Metrewave Radio Telescope/ Royal Astronomical Society/
巨型米波射电望远镜成像了这些横跨600万光年的巨型射电喷流,其中心是一个位于螺旋星系 J23453268-0449256 核心的巨大超大质量黑洞。这个宇宙异常是否预示着我们银河系的未来?来源:Bagchi and Ray et al / 巨型米波射电望远镜 / 英国皇家天文学会

万物皆有终结之时——即使是银河系。我们所在的星系的消亡预计至少在40亿至50亿年后才会发生,届时天文学家认为它将开始与邻近的仙女座星系碰撞。然而,对一个更遥远星系的新分析暗示了另一种戏剧性的结局。银河系的宇宙毁灭可能不是来自外部的湮灭,而是源于内部。

一个混乱、能量喷涌的螺旋星系

螺旋星系 2MASX J23453268−0449256 距离地球约10亿光年,其大小是银河系的大约三倍。与我们自己的星系一样,一个超大质量黑洞潜伏在其中心。然而,我们银河系的 Sgr A*(人马座A*)目前处于非常宁静、沉寂的宇宙状态(作为黑洞而言),而 J23453268−0449256 中的黑洞却喷涌出混乱的、长达600万光年的能量喷流。这是由一个国际团队利用哈勃太空望远镜、巨型米波射电望远镜、阿塔卡马大型毫米波阵列以及多波段分析收集的数据发现的。

根据他们于3月20日在《皇家天文学会月刊》上发表的研究,这些发现正在挑战关于星系如何运作以及它们能够释放何种力量的传统观念。

Colour image of J23453268-0449256, which is 300,000 light-years across, as captured by the Hubble Space Telescope. It is shown alongside a depiction of our own Milky Way galaxy, which is three times smaller.
Bagchi and Ray et al/Hubble Space Telescope
J23453268-0449256 的彩色图像,其直径为30万光年,由哈勃太空望远镜拍摄。与此并列的是我们自己的银河系的描绘,后者尺寸小了三倍。来源:Bagchi and Ray et al/哈勃太空望远镜

简单来说,专家们以前认为像 J23453268−0449256 这样的星系在自身条件下无法生存。从其黑洞发出的伽马射线、宇宙射线和X射线在其他地方几乎只在椭圆星系中才能看到。根据传统理论,这些强大的射电喷流应该会破坏螺旋星系相对脆弱的结构。然而,J23453268−0449256 根本不是这样。该星系看起来相当稳定,具有清晰的旋臂、一个安稳的恒星环和一个明亮的核棒。

“这项发现不仅仅是一个怪象——它迫使我们重新思考星系是如何演化的,以及超大质量黑洞在其中是如何生长并塑造其环境的,”该研究的首席作者之一、印度邦加罗尔CHRIST大学的天文学教授Joydeep Bagchi在一份声明中表示。 

一个明显的区别在于其形成新恒星的能力。尽管星系周围有一个产生新恒星所需的X射线辐射气体晕,但超大质量黑洞的能量喷流起到了深空烤箱的作用。这似乎阻止了气体晕冷却到足以形成新恒星。尽管存在这种恒星异常,J23453268−0449256 已经拥有了无数的恒星。

“如果一个螺旋星系能够在如此极端的情况下不仅生存下来,而且蓬勃发展,这对我们银河系这样的星系来说意味着什么?”Bagchi 问道。

我们的银河系将如何应对

这种情况可能会在我们银河系的黑洞 Sgr A* 开始吞噬恒星、气体云甚至一颗较小的矮星系时发生。这种潮汐瓦解事件(TDEs)在其他星系中曾被记录过,它们同样具有毁灭性和强大的威力。但根据其方向,某些情况可能导致地球上未来的生命无法幸免。

如果假设的银河系 TDE 的宇宙射线恰好与太阳系对齐,其影响将造成近乎无法理解的破坏。能量束会剥离行星大气层,使 DNA 产生足以导致基因突变的辐射,并摧毁地球的臭氧层,引发类似恐龙时代的大规模灭绝。虽然天文学家认为银河系在过去确实发生过类似的射电喷流,但在不久的将来发生的可能性非常小。

无论银河系的最终命运如何,发现和研究像 J23453268−0449256 这样独特的邻近星系,都能让天文学家更多地了解我们这个令人惊讶、复杂而又充满未知的宇宙。

“理解这些罕见的星系可以为我们提供关于支配宇宙的看不见力量的重要线索——包括暗物质的本质、星系的长期命运以及生命的起源,”研究合作者、博士生 Shankar Ray 表示。“最终,这项研究使我们离解开宇宙的奥秘又近了一步,提醒我们宇宙仍然充满着超出我们想象的惊喜。”

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Andrew Paul Avatar

Andrew Paul

特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


© .