“涡轮增压”使哈勃观测到类星体吸积盘

2011-11-08 08:42 来源: 科学时报
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哈勃空间望远镜通过微引力透镜作用观测到的图像。

  由天文学家组成的一个国际团队日前对美国宇航局(NASA)的哈勃空间望远镜进行了“涡轮增压”处理,从而使其能够观测到正在被吸入位于星系中央的黑洞的明亮发光物质盘。

  这种盘被称为类星体吸积盘,通常约有1000亿千米宽,且大部分位于数十亿光年之外。那么,哈勃空间望远镜要如何才能观测到它呢?

  科学家使用了一种被称为微引力透镜的技术——即来自一个背景物体的光线能够被一个前景物体周围的引力所弯曲。

  如果科学家能够将一颗类星体恰好排列于一个靠得很近的星系的正后方,他们便能够观察到不是一颗类星体,而是由相同的类星体得到的两个或4个被放大的图像,也就是所谓的引力透镜效应。(在图中,一颗更遥远的类星体HE 1104-1805的两个较大的图像出现在较小且较近的透镜星系[WKK93] G.的一侧。)

  类星体是迄今为止人类所观测到的宇宙中最明亮的天体,同时也是最遥远的天体,距离地球至少100亿光年。类星体是一种在极其遥远距离外观测到的高光度和强射电的天体。类星体比星系小很多,但是释放的能量却是星系的千倍以上,类星体的超常亮度使其光能在100亿光年以外的距离处被观测到。

  该透镜星系中的恒星起到了超高分辨率望远镜的作用。所涉及的细节水平相当于能够站在地球上研究月球表面的单个砂砾。这就使得天文学家能够测量吸积盘的直径,并测定其不同的温度,从而提供了有关类星体是如何运转的一个新的试验证据。

  哈勃空间望远镜是以天文学家爱德温·哈勃为名,在轨道上环绕地球运转的望远镜。它的位置在地球的大气层之上,因此具有地基望远镜所没有的优势——影像不会受到大气湍流的扰动,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测到会被臭氧层吸收的紫外线。哈勃空间望远镜于1990年发射升空,已经成为天文史上最重要的仪器。它填补了地面观测的缺口,帮助天文学家解决了许多根本性的问题,进而对天文物理有更多的认识。