T-Bar 2011-3-16 00:16
NGC 4151：「索倫之眼」中的活躍黑洞
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[size=3] 上圖是NGC 4151螺旋星系的中心區域影像，由X射線（藍色）、可見光（黃色）、電波（紅色）等不同波段觀測影像合成的結果。其中，X射線部分乃以錢卓X射線觀測衛星（Chandra）觀測而得，可見光是以位在La Palma的1米卡普坦望遠鏡（Jacobus Kapteyn Telescope）拍攝，主要顯現氫離子（H II）分布狀況，電波部分則是以甚大電波陣列（Very Large Array，VLA）偵測中性氫原子的分布狀態。整個影像看來像是「魔戒（The Lord of the Rings）」電影中魔王索倫的魔眼一般。因與星系其餘部分有重力交互作用，使得NGC 4151中心區的的中性氫分布結構扭曲，並使得物質持續落入星系中心的超大質量黑洞。紅色橢圓周圍的黃色斑點則是最近才開始的新恆星形成區。
新近研究顯示：X射線輻射可能是位在星系中心白色區域的超大質量黑洞爆發所釋出的。這可從X射線光譜影像中，X射線輻射區域似乎被拉成從右下到左上的橢圓形狀為證。而中心區的輻射源周圍氣體間也有交互作用的特徵，特別是黑洞上方和左側的黃色氫離子輻射呈現弧狀結構。
關於X射線輻射的來源，目前有兩種解釋。第一種可能是中心黑洞在約25,000年前的成長速率快得多，落入黑洞的物質所發出的輻射非常強，使得氣體中的原子外層的電子被剝離而形成離子，當電子與離子重新結合時變放出X射線。另一種解釋認為物質落入黑洞是最近才發生的，當黑洞周圍的吸積盤物質逐漸落入黑洞的過程中，會在吸積盤表面形成一股向外的強力物質流，使其路徑上的氣體被直接加熱而放出X射線。無論哪種解釋方式，都顯示黑洞極端活躍的時間相當短暫，只佔了黑洞整個生命期的1%而已。
NGC 4151位在獵犬座方向，距離地球約4300萬光年，是中心有活躍成長的黑洞的星系中，距離最近者之一。由於距離這麼近，天文學家得以好好地研究這個活躍的超大質量黑洞及其周圍氣體的交互作用狀況；這種交互作用對瞭解黑洞及其宿主星系的成長是非常重要的關鍵。如果NGC 4151的X射線輻射來自向外的物質流加熱氣體的結果，則強烈顯示活躍黑洞對周圍氣體的影響力幾乎遍及整個星系。這種狀況在尺度更大的星系團中也可見到，活躍的黑洞與周圍氣體交互作用，例如英仙星系團（Perseus Cluster）就有類似的狀況。[/size]
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