由吞噬星系中心物质的超大质量黑洞提供动力,活跃的星系核是宇宙中最强大的紧凑稳定能源。人们早就知道,最亮的活跃星系核的亮度远远超过其宿主星系中数十亿颗恒星的总和。

研究发现活跃的星系核比想象的更强大

一项新的研究表明,科学家们没有意识到灰尘使光线变暗的程度,从而大大低估了这些物体的能量输出。

“当我们的视线中有小颗粒介入时,这会使它们后面的东西看起来更暗。加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学助理研究员马丁加斯克尔说:“我们在任何晴朗的日子的日落时分都能看到这一点,那时太阳看起来更暗。”

Gaskell 是 1 月 16 日发表在皇家天文学会月刊上的一篇关于新发现的论文的主要作者。

他说,虽然尘埃使活动星系核发出的光变暗的可能性已经被认识到很长时间了,但这个量是有争议的,而且人们普遍认为可以忽略不计。

加斯克尔说:“我们已经证明情况并非如此,典型的活动星系核的远紫外光被很大程度地调暗了。”

该团队通过研究尘埃对来自研究最充分的活跃星系核之一(称为 NGC 5548)的光的红化效应得出了这一结论。正如地球大气层使太阳在日落时显得更红和更暗一样,所以活动星系核中的尘埃也使它们看起来比实际更红。变红的量与变暗的量有关。

科学家通过测量某物在不同波长下的光强度比来量化某物的颜色。虽然我们知道太阳未红化的颜色是什么,但对于活动星系核发出的各种类型的未红化颜色存在很多争论。这是因为,尽管简单的理论预测了固有的、未变红的颜色,但人们怀疑这些简单的理论是否适用于活跃的星系核。

在 NGC 5548 的新研究中,UCSC 研究人员使用了七种不同的尘埃量指标,发现它们都非常吻合。此外,我们还发现,NGC 5548 因尘埃而变暗的幅度很大,是我们从银河系外望去时因尘埃而变暗的十倍以上。

“变红量的不同指标之间的良好一致性令人惊喜,”加斯克尔说。“它有力地支持了活跃星系核发射的简单理论。不需要对颜色进行异国情调的解释。这让研究人员的生活变得更简单,并加快了我们对黑洞吞噬物质时会发生什么的理解。”

NGC 5548 的颜色是其他活跃星系核的典型颜色,他说,这具有广泛的意义。由于尘埃的变暗效应,活跃的星系核比人们意识到的还要强大。Gaskell 说,结果表明,在辐射大部分能量的紫外线中,一个典型的活跃星系核释放出的能量比之前认为的要多一个数量级。

他说,另一个含义是活跃的星系核非常相似,迄今为止被认为是它们之间主要的根本区别实际上只是不同程度的尘埃变红的结果。