上图比较了在两种不同星系中增长的超大质量黑洞。在正常星系中增长的超大质量黑洞被气体和尘埃的环形结构环绕（左图）。在并合星系中，一个物质球会遮挡住黑洞（右图）。
流行文化中，黑洞因其能吞噬周遭一切的形象而“口碑不佳”。事实上，恒星、气体和尘埃可以在相当长的时间内围绕着黑洞旋转，直到出现大扰动，将这些物质推入黑洞。
星系并合就是这种扰动之一。当中心黑洞因星系的并合而彼此靠近时，它们附近的气体和尘埃会被推向对应的黑洞。物质飞速绕行饥饿的黑洞，随之，大量的高能辐射喷发而出，这被天文学家称为活动星系核（Active Galactic Nucleus，AGN）。
一项使用NASA核光谱望远镜阵列（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，NuSTAR）望远镜的研究表明，在星系并合的晚期，大批气体和尘埃坠入黑洞，以至于遮挡住了极其明亮的AGN。受两个星系引力的共同作用，气体和尘埃无法自由地飞速绕行，引力效应延缓了它们的旋转速度，能量的损失使得物质落向黑洞。
“星系并合越接近尾声，AGN被遮挡越严重，”Claudio Ricci如是说，他是这篇发布在《皇家天文学会月报》上的论文的第一作者，“在并合临近结束时，星系会如蝶茧般，被气体和尘埃完全遮挡住。”
Ricci和同事们观测了52个星系的穿透性的高能X射线辐射。其中，约有一半的星系处于并合晚期。因为NuSTAR对探测高能X射线极为敏锐，这对确定AGN中有多少光能够突出气体和尘埃的重重包围，起到决定性的作用。
这项研究发布在《皇家天文学会月报》上。研究人员将NuSTAR对星系的观测数据，与收集更低能X射线光谱的几大天文台做比较，其中包括NASA的Swift和Chandra，以及欧洲航天局（European Space Agency，ESA）的XMM-牛顿。如果在一个星系中只探测到了高能X射线辐射，而没有探测到低能X射线，就意味着AGN被重重遮蔽着。
这项研究能确认一个长期以来存在的观点：AGN内的黑洞在其被遮挡的并合晚期，吞食最多的物质。
“一个超大质量黑洞在并合期间的增长极为迅速，”Ricci说，“这个研究结果让我们更深入地理解黑洞与其宿主星系关系的神秘起源。”
NuSTAR是加州理工学院领导的小型探测器任务，它由NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）管理，归属于华盛顿的NASA科学任务局。NuSTAR由丹麦技术大学和意大利航空总署（Italian Space Agency，ASI）共同开发完成，航天器则由位于美国弗吉尼亚州杜勒斯市的轨道科学公司建造。NuSTAR任务运营中心设于加州大学伯克利分校，官方数据资源库保存于NASA高能天体物理科学资源研究中心。ASI提供该任务的地面站和镜像数据资源库。JPL由加州理工学院为NASA管理。（作者：Elizabeth Landau 编辑：Tony Greicius 翻译：颜玉衡 校对：煜铭）
发表于 2017-6-2 23:40
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