研究捕获了六个正在经历突然 戏剧性转变的星系

星系有各种各样的形状，大小和亮度，从单调的普通星系到发光的活跃星系。虽然一个普通的星系是可见的，主要是因为它的恒星发出的光，一个活跃的星系在它的中心或核心处闪耀最亮，在那里，一个超大质量黑洞发出强烈的强光，因为它贪婪地消耗附近的气体和尘埃。

坐落在普通星系和活动星系之间的某个光谱上是另一类，称为低电离核发射线区域(LINER)星系。虽然LINER相对普遍，约占所有附近星系的三分之一，但天文学家对LINER的主要光发射源进行了激烈的争论。一些人认为弱活跃的星系核是负责任的，而另一些人认为银河核外的恒星形成区域产生的光最多。

一组天文学家突然观察到六个温文尔雅的LINER星系突然变成了贪婪的类星体 - 这是所有活跃星系核中最亮的一个。在2019年9月18日的“ 天体物理学杂志”上，研究小组报告了他们的观察结果，这有助于揭开LINER和类星体的本质，同时回答关于星系演化的一些亟待解决的问题。根据他们的分析，研究人员表示他们发现了一个全新的这六个LINER星系中心的黑洞活动类型。

“对于六个物体中的一个，我们首先认为我们观察到了潮汐破坏事件，当一颗恒星过于接近超大质量黑洞并被切碎时，就会发生这种情况，”马里兰大学研究生Sara Frederick说。天文学和研究论文的主要作者。“但我们后来发现它是一个先前处于休眠状态的黑洞正在经历一次过渡，天文学家称之为'变化的外观'，导致一个明亮的类星体。观察其中六个过渡，都在相对安静的LINER星系中，表明我们已经确定了全新一类活跃的星系核。“

在Zwicky瞬态设施(ZTF)的前九个月中观察到所有六个令人惊讶的过渡，这是一个自动化的天空测量项目，位于加利福尼亚州圣地亚哥附近的加州理工学院Palomar天文台，于2018年3月开始观测.UMD是合作伙伴。联合空间科学研究所(JSI)推动了ZTF的努力，该研究所是UMD与美国宇航局戈达德太空飞行中心的合作伙伴关系。

在其他星系中已经记录了变化的外观转换 - 最常见的是一类被称为Seyfert星系的活跃星系。根据定义，Seyfert星系都具有明亮，活跃的星系核，但是1型和2型Seyfert星系在特定波长下发射的光量不同。根据弗雷德里克的说法，许多天文学家怀疑这种差异是由天文学家观察星系的角度造成的。

1型Seyfert星系被认为正面朝向地球，可以看到它们原子核的无障碍视野，而2型Seyfert星系则以倾斜角度倾斜，这样它们的原子核部分被密集的尘埃环状环状部分遮挡。气云。因此，改变这两类之间的外观过渡对天文学家来说是一个难题，因为预计星系对地球的定向不会发生变化。

弗雷德里克及其同事的新观察可能会对这些假设提出质疑。

“我们开始尝试了解Seyfert星系中不断变化的外观变换。相反，我们发现了一类全新的活动星系核，能够将一个懦弱的星系变成一个发光的类星体，”UMD天文学副教授Suvi Gezari说。 ，JSI的联合主任和研究论文的共同作者。“理论认为类星体需要数千年的时间才能开启，但这些观察结果表明它可以很快发生。它告诉我们这个理论都是错误的。我们认为塞弗特转换是主要难题。但现在我们有一个更大的问题需要解决。“

弗雷德里克和她的同事们想要了解一个先前安静的星系，一个平静的核心可以突然过渡到明亮的银河辐射灯塔。为了了解更多信息，他们使用探索频道望远镜对物体进行了后续观察，探测器由洛厄尔天文台与UMD，波士顿大学，托莱多大学和北亚利桑那大学合作运营。这些观察有助于澄清转变的各个方面，包括快速转变的星系核如何与它们的宿主星系相互作用。

“我们的研究结果证实，LINER实际上可以在其中心存在活跃的超大质量黑洞，”弗雷德里克说。“但是这六个过渡是如此突然和戏剧化，它告诉我们这些星系中发生了一些完全不同的事情。我们想知道大量的气体和尘埃是如何突然开始掉入黑洞的。因为我们抓住了在这个过程中的这些转变，它开辟了很多机会来比较原子核在变形之前和之后的样子。“

与大多数类星体不同，这些类星体照亮了远远超出星系核的周围气体和尘埃云，研究人员发现只有最靠近核心的气体和尘埃才被打开。弗雷德里克，杰扎里和他们的合作者怀疑这种活动逐渐从银河核扩散 - 并且可能提供映射新生类星体发展的机会。

“令人惊讶的是，任何星系都可以在人类时间尺度上改变它的外观。这些变化的发生速度远远超过我们用现有的类星体理论解释的速度，”弗雷德里克说。“需要做一些工作才能理解什么能够破坏星系的吸积结构，并在如此短暂的秩序中引起这些变化。发挥作用的力量必须非常极端且极具戏剧性。”