哈勃發現瀕死類星體的「幽靈」

美國航空航天局（NASA）的哈勃空間望遠鏡已經在遙遠的星系周圍拍到了一組纖細的綠色天體，它們是突然爆發出亮光隨後又漸漸淡去的類星體所遺留下來的短暫「幽靈」。

這些發光結構具有環狀、螺旋狀和穗帶狀的外觀。美國阿拉巴馬大學的比爾·基爾（Bill Keel）說，「它們的形狀並不一致。」基爾發起了哈勃的這項巡天觀測。他相信，這些結構給星系核心令人困惑的高能活動提供了新的線索。

科學家認為，這些位於主星系之外的纖薄氣體，是被星系中心超大質量黑洞發出的強烈紫外輻射給「照亮」的。這些星系最為活躍的核心被稱為類星體（quasar），落入黑洞的物質在那裡被加熱，發出類似於探照燈的明亮光束射向宇宙深處。這些光束是由星系中心超大黑洞周邊盤旋著下落的超熱發光氣體盤產生的。

「然而，類星體現在的亮度已經不足以解釋我們看到的現象了；我們看到的是發生在過去的某些事件的記錄。」基爾說，「這些發光的一縷縷氣絲告訴我們，那些類星體曾經釋放過更多的能量，或者說它們變化得非常迅速，而它們本來不應該會如此才對。」

基爾說，一種可能的解釋是，這些類星體是由相互繞轉的兩個黑洞驅動的，這可能會改變它們的亮度。

類星體發出的光束，導致宇宙深空中一度不可見的氣絲髮出亮光，這個過程被稱為光致電離（photoionization）。氣絲中的氧原子吸收了類星體發出的光，在隨後長達數千年的時間裡緩慢地重新發光。氣絲中還檢測到了其他元素，包括氫、氦、氮、硫和氖。基爾說，「重元素的含量適度，表明這些氣體源自於星系的外圍，不是從星系核中噴射出來的。」

科學家認為，這些綠色的氣絲是兩個星系合二為一時，在引力相互作用被甩出星系的氣體長尾。這些氣絲構成的長達數萬光年的龐大結構，並不是從類星體的黑洞中噴射出來的，而是在星系合并過程中產生，並在合并完成很久之後仍然緩慢地環繞著合并後的星系運轉。

基爾說，「我們看到有些扭曲的塵埃帶與這些氣體相連，有一個數學模擬可以解釋這些物質如何纏繞在星系周圍。你可以說，我們看到的是富含氣體的小星系落入大星系15億年之後的結果。」

這些幽靈般的綠色氣絲一直存在於星系之外，直到類星體爆發之後數萬年，它們才開始發亮，而等到類星體本身熄滅之後，再過區區數萬年，這引動氣絲也會暗淡下去。兩者之間的數萬年時間延遲，就是類星體發出的光照到氣絲所需的時間。

並非巧合的是，星系的併合應該也會觸發類星體的爆發，因為併合過程會使物質落向星系中心的超大質量黑洞。

第一個此類天體，是在2007年由一位荷蘭教師漢尼·范阿克耳（Hanny van Arkel）發現的，是她在參加「星系動物園」（Galaxy Zoo）項目時意外發現的。「星系動物園」項目招募公眾幫助科學家給斯隆數字巡天（SDSS）拍攝到的100多萬個星系歸類，後來又加入了哈勃望遠鏡拍攝的更遙遠的星系。范阿克耳發現的那個古怪結構被命名為「Hanny s Voorwerp」，這句荷蘭語翻譯過來就是「漢尼天體」的意思。

基爾利用哈勃望遠鏡對漢尼天體進行了後續觀測，得到了一些非常有趣的結果。因此，基爾開始專註於尋找更多類似的古怪天體。在SDSS拍攝的照片上，它們應該跟「漢尼天體」一樣，有著罕見而又醒目的顏色。

基爾找來了200名自願者，翻看了15000多個擁有類星體的星系的照片。每個候選目標都至少要有10人認定看見了顏色古怪的氣體雲才能算數。

基爾的團隊從中選出了最有希望的目標進行觀測，並利用光譜儀將星系的光分解成不同顏色作進一步研究。利用基特峰國家天文台和利克天文台的望遠鏡，研究團隊發現了20個星系擁有被類星體輻射電離的氣體雲。這些氣體雲最遠延伸到母星系以外3萬光年。

在這些新發現的氣體雲中，有8個氣體雲發出亮光的總能量，都超過了母星系中類星體所提供的輻射總量。這些類星體的亮度只有輻射電離那些氣體所需亮度的大約1/10。基爾說，這大概是因為類星體的亮度發生了變化，這種變化是由落入星系中央黑洞的物質的多少決定的。

基爾推測，如果這些母星系的中心有兩個大質量黑洞彼此繞轉，就能夠解釋類星體的這種變化。這種擁有兩個中心黑洞的情況，在星系併合之後也是很自然能夠出現的情況。一對相互旋轉的黑洞能夠破壞物質落向黑洞時的穩定性，導致黑洞吸積物質的速率突然劇增，從而觸發類星體的輻射爆發。

再過大約40億年，當我們的銀河系與仙女座大星系（M31）合二為一時，兩個星系中心的黑洞就會相互繞轉。到了那個時候，可能會也有一大團發著綠光的氣體包裹在我們的星系周圍。

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