http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-01-07
天文学家发现一个类星体在10年内亮度发生剧烈变化 违反物理原理
天文学家发现一个类星体在10年内亮度发生剧烈变化，违反物理原理
腾讯科学讯 现在我们知道，大多数巨大星系中心都寄居着超大质量黑洞，我们银河系中心也有一颗占主导地位的黑洞。在宇宙的深处，还有一类由黑洞驱动的天体——类星体(quasars)，当它们吞噬气体物质的时候会发出明亮的光芒，使其所在的星系相形见绌。通常来讲，类星体由活跃状态过度到休眠状态需要很长的时间，远远超过人类的寿命。
因此，当耶鲁大学的天文学家发现一颗类星体仅仅在10年之内光谱就发生了根本变化的时候，他们感到非常惊讶!类星体的可见光来自于围绕黑洞的炽热吸积盘(accretion disk)，在这里气体物质被吸积盘加热并电离发出可见光。
这些可见光的亮度可以发生快速变化，但总体的波形不会变化太快。一些谱线很宽(波长分布在很宽的范围)，一些谱线较窄。通常来讲，宽的谱线和窄的谱线的轮廓不会发生变化。在2010年的时候，通过斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)发现了这个非常经典的类星体：颜色偏蓝，并且有很宽的发射线。然而，在2010年第二次测量的时候，它的谱线却发生了变化。其中一个叫“氢-β”的发射线完全消失不见了，另一个叫做“氢-α”的谱线也变得非常微弱。
抛开谱线不谈，这个物体的亮度已经变为原来的十分之一!因此，之前曾经一度被认为是类星体的它，现在却越看越像一个普通星系了。那么问题来了，是什么造成了如此迅速的变化?
一种最简单的解释是，一大片尘埃气体云遮挡住了我们的视线，使类星体的吸积盘和围绕它运行的气体变得暗淡。如果真是这样的话，那么就要求多个方向的光线都要被阻挡。拿太阳系做例子，即使太阳落山之后，它仍旧能够照亮月球以及其它行星，因为它们面向太阳的方位不一样。在这个类星体情形中，就好比有一个物体挡住了太阳所有照向行星的光线。天文学家经过建立模型后发现，没有单个气体云可以做到观测到的景象。
为了避免太复杂的假设方案，科学家小组比较认同这颗类星体已完全熄火的解释。但仍然有问题感到困惑，这么剧烈的变化为何能在十年之内发生呢?从天文尺度上来讲，这可是眨眼的时间!大多数吸积盘能够延伸到天王星轨道以外的距离，而且发光亮度是其所在星系的10到1000倍。在如此短的时间内熄灭一个类星体是不符合物理原理的!观测还在进行，只有时间能告诉我们该类星体是继续暗淡下去，还是会被重新被点亮。无论如何，都会给我们带来关于类星体演化的新认识。
[中科网]
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