南非狐獴射電望遠鏡陣列解決星系X狀射電噴流的奧秘


一組由南非射電天文台,美國國家射電天文台,比勒陀利亞大學(University of Pretoria)和羅德斯大學(Rhodes University)以威廉·科頓(William Cotton)為首的天文學家研究團隊,使用狐獴射電望遠鏡陣列(原名:more of Karoo Array Telescope 別名:狐獴 MeerKAT,居住在南非的喀拉哈里沙漠的一種可愛小動物)解決了X形狀射電星系中一個長期存在的難題。

許多星系比我們的銀河系活躍得多,有一些擁有巨大的雙射電噴流,延伸到星際太空。通常,它們來自星系中心的巨大黑洞,以對稱但是相反的方向噴射。但是有一些更為複雜,似乎有四個噴射方向,在天空上形成一個X形狀。

天文學家對這種現象提出了幾種可能的解釋,其中包括:(1)數百萬年來星系中心黑洞和相關噴流旋轉方向的變化;(2)星系中心有兩個黑洞,每個黑洞有一對相關的噴射流;(3)落入星系的物質會偏轉到不同的方向,從而形成另外兩個X臂。研究團隊對編號 PKS 2014-55 星系的X形狀噴流觀測結果,發現是屬於第三種原因,是星系物質在流回宿主星系時會轉彎。

這些不尋常星系的先前研究由於缺乏高質量成像,直至位於南非北開普(Northern Cape)省卡魯半沙漠(Karoo semi-desert)中的六十四個射電天望遠鏡線組成,利用電腦將這些天線的數據組合成直徑八公里的望遠鏡陣列,在無線電波段為PKS 2014-55提供了前所未有的清晰的射電圖像,從而解決了它真正形狀的奧秘。

【圖、文節譯自南非射電天文台2020年5月7日新聞公佈】研究全文在2020年5月6日在線出版的《arXiv》預印本,並且會刊登在稍後出版的英國《皇家天文學會月報》

PKS = 帕克斯射電源星表 Parkes Catalogue of radio sources

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