星系有各種各樣的形狀，大小和亮度，從單調(diào)的普通星系到發(fā)光的活躍星系。雖然一個(gè)普通的星系是可見(jiàn)的，主要是因?yàn)樗暮阈前l(fā)出的光，一個(gè)活躍的星系在它的中心或核心處閃耀最亮，在那里，一個(gè)超大質(zhì)量黑洞發(fā)出強(qiáng)烈的強(qiáng)光，因?yàn)樗澙返叵母浇臍怏w和塵埃。

坐落在普通星系和活動(dòng)星系之間的某個(gè)光譜上是另一類(lèi)，稱(chēng)為低電離核發(fā)射線區(qū)域(LINER)星系。雖然LINER相對(duì)普遍，約占所有附近星系的三分之一，但天文學(xué)家對(duì)LINER的主要光發(fā)射源進(jìn)行了激烈的爭(zhēng)論。一些人認(rèn)為弱活躍的星系核是負(fù)責(zé)任的，而另一些人認(rèn)為銀河核外的恒星形成區(qū)域產(chǎn)生的光最多。

一組天文學(xué)家突然觀察到六個(gè)溫文爾雅的LINER星系突然變成了貪婪的類(lèi)星體 - 這是所有活躍星系核中最亮的一個(gè)。在2019年9月18日的“ 天體物理學(xué)雜志”上，研究小組報(bào)告了他們的觀察結(jié)果，這有助于揭開(kāi)LINER和類(lèi)星體的本質(zhì)，同時(shí)回答關(guān)于星系演化的一些亟待解決的問(wèn)題。根據(jù)他們的分析，研究人員表示他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的這六個(gè)LINER星系中心的黑洞活動(dòng)類(lèi)型。

“對(duì)于六個(gè)物體中的一個(gè)，我們首先認(rèn)為我們觀察到了潮汐破壞事件，當(dāng)一顆恒星過(guò)于接近超大質(zhì)量黑洞并被切碎時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況，”馬里蘭大學(xué)研究生Sara Frederick說(shuō)。天文學(xué)和研究論文的主要作者。“但我們后來(lái)發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)先前處于休眠狀態(tài)的黑洞正在經(jīng)歷一次過(guò)渡，天文學(xué)家稱(chēng)之為'變化的外觀'，導(dǎo)致一個(gè)明亮的類(lèi)星體。觀察其中六個(gè)過(guò)渡，都在相對(duì)安靜的LINER星系中，表明我們已經(jīng)確定了全新一類(lèi)活躍的星系核。“

在Zwicky瞬態(tài)設(shè)施(ZTF)的前九個(gè)月中觀察到所有六個(gè)令人驚訝的過(guò)渡，這是一個(gè)自動(dòng)化的天空測(cè)量項(xiàng)目，位于加利福尼亞州圣地亞哥附近的加州理工學(xué)院Palomar天文臺(tái)，于2018年3月開(kāi)始觀測(cè).UMD是合作伙伴。聯(lián)合空間科學(xué)研究所(JSI)推動(dòng)了ZTF的努力，該研究所是UMD與美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的合作伙伴關(guān)系。

在其他星系中已經(jīng)記錄了變化的外觀轉(zhuǎn)換 - 最常見(jiàn)的是一類(lèi)被稱(chēng)為Seyfert星系的活躍星系。根據(jù)定義，Seyfert星系都具有明亮，活躍的星系核，但是1型和2型Seyfert星系在特定波長(zhǎng)下發(fā)射的光量不同。根據(jù)弗雷德里克的說(shuō)法，許多天文學(xué)家懷疑這種差異是由天文學(xué)家觀察星系的角度造成的。

1型Seyfert星系被認(rèn)為正面朝向地球，可以看到它們?cè)雍说臒o(wú)障礙視野，而2型Seyfert星系則以?xún)A斜角度傾斜，這樣它們的原子核部分被密集的塵埃環(huán)狀環(huán)狀部分遮擋。氣云。因此，改變這兩類(lèi)之間的外觀過(guò)渡對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)難題，因?yàn)轭A(yù)計(jì)星系對(duì)地球的定向不會(huì)發(fā)生變化。

弗雷德里克及其同事的新觀察可能會(huì)對(duì)這些假設(shè)提出質(zhì)疑。

“我們開(kāi)始嘗試了解Seyfert星系中不斷變化的外觀變換。相反，我們發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)全新的活動(dòng)星系核，能夠?qū)⒁粋€(gè)懦弱的星系變成一個(gè)發(fā)光的類(lèi)星體，”UMD天文學(xué)副教授Suvi Gezari說(shuō)。 ，JSI的聯(lián)合主任和研究論文的共同作者。“理論認(rèn)為類(lèi)星體需要數(shù)千年的時(shí)間才能開(kāi)啟，但這些觀察結(jié)果表明它可以很快發(fā)生。它告訴我們這個(gè)理論都是錯(cuò)誤的。我們認(rèn)為塞弗特轉(zhuǎn)換是主要難題。但現(xiàn)在我們有一個(gè)更大的問(wèn)題需要解決。“

弗雷德里克和她的同事們想要了解一個(gè)先前安靜的星系，一個(gè)平靜的核心可以突然過(guò)渡到明亮的銀河輻射燈塔。為了了解更多信息，他們使用探索頻道望遠(yuǎn)鏡對(duì)物體進(jìn)行了后續(xù)觀察，探測(cè)器由洛厄爾天文臺(tái)與UMD，波士頓大學(xué)，托萊多大學(xué)和北亞利桑那大學(xué)合作運(yùn)營(yíng)。這些觀察有助于澄清轉(zhuǎn)變的各個(gè)方面，包括快速轉(zhuǎn)變的星系核如何與它們的宿主星系相互作用。

“我們的研究結(jié)果證實(shí)，LINER實(shí)際上可以在其中心存在活躍的超大質(zhì)量黑洞，”弗雷德里克說(shuō)。“但是這六個(gè)過(guò)渡是如此突然和戲劇化，它告訴我們這些星系中發(fā)生了一些完全不同的事情。我們想知道大量的氣體和塵埃是如何突然開(kāi)始掉入黑洞的。因?yàn)槲覀冏プ×嗽谶@個(gè)過(guò)程中的這些轉(zhuǎn)變，它開(kāi)辟了很多機(jī)會(huì)來(lái)比較原子核在變形之前和之后的樣子。“

與大多數(shù)類(lèi)星體不同，這些類(lèi)星體照亮了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出星系核的周?chē)鷼怏w和塵埃云，研究人員發(fā)現(xiàn)只有最靠近核心的氣體和塵埃才被打開(kāi)。弗雷德里克，杰扎里和他們的合作者懷疑這種活動(dòng)逐漸從銀河核擴(kuò)散 - 并且可能提供映射新生類(lèi)星體發(fā)展的機(jī)會(huì)。

“令人驚訝的是，任何星系都可以在人類(lèi)時(shí)間尺度上改變它的外觀。這些變化的發(fā)生速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們用現(xiàn)有的類(lèi)星體理論解釋的速度，”弗雷德里克說(shuō)。“需要做一些工作才能理解什么能夠破壞星系的吸積結(jié)構(gòu)，并在如此短暫的秩序中引起這些變化。發(fā)揮作用的力量必須非常極端且極具戲劇性。”