天文學家發現了一個轉變為耀變體的電波星系
最近，天文學家觀察到一個罕見的星系變形情況。
幾十年前，位於約 6.3 億光年外，一個名為 PBC J2333.9-2343 的天體，被歸類為一個巨大的電波星系。它投射出與我們視線垂直的大型電波發射結構，這些結構是由曾經從銀河系中心爆發出來的巨大噴流所形成。
然而，最近幾次的觀察顯示，該星系的核心已經重新開啟，現在正將其電漿噴流直接對准我們。
不過這沒什麼好擔心的，事實上，這甚至很常見，我們還為它起了一個名字「耀變體」。 有了新的分類，耀變體 PBC J2333.9-2343 可以讓我們更深入地了解，即使是在人類的時間尺度上，星系是如何轉變的。
電波星系的相對論性噴流
星系有各種形狀和大小，也有不同的活動水平，這取決於其核心超大質量黑洞的活動情形。例如，銀河系是一個相對平靜的星系，我們的超大質量黑洞相當不活躍，只吸積了少量物質。
而現在有一個正活躍地從周圍空間大量吞噬塵埃和氣體的超大質量黑洞看起來非常不同。這些物質形成了一個環繞黑洞的環面和圓盤，透過極端的引力和摩擦力使這個圓盤在整個電磁波譜中發出耀眼的光芒。
物質從圓盤的內部邊緣落到黑洞上，就像水從下水道旋轉而下一樣。其中有一些物質會被帶走，並沿著黑洞外的磁場線加速。當它到達兩極時，這種物質以極快的速度被發射到太空，形成電漿噴流（也就是相對論性噴流），在真空中以光速射入太空中。
當黑洞停止吸收這些物質後，電漿噴流的剩餘部分可以繼續在太空中傳播，擴散成繼續發射無線電波的波瓣（lobes），這些被稱為電波星系。天體 PBC J2333.9-2343 就有這樣的無線電波瓣，總距離跨越 390 萬光年，是其過去黑洞活動的證明。
但是這個電波星系在不同波長下表現出一些奇怪的行為，導致由智利千禧年天體物理研究所的天體物理學家 Lorena Hernández-García 領導的天文學家團隊認為 PBC J2333.9-2343 現在可能是一個耀變體。他們在 2017 年發表了一篇論文，闡述他們的論點，現在他們已經獲得了相匹配的觀測證據。
Hernández-García 解釋說：「我們開始研究這個星系是因為它顯示出奇特的特性。我們的假設是，它的超大質量黑洞的相對論性噴流改變了方向，為了證實這個想法，我們必須進行大量觀測。」
研究團隊進行了極其徹底的調查，收集了無線電、紅外線、光學、紫外線、X 射線和伽馬射線波長的觀測數據，接著，他們將觀測數據與一個包含耀變體和非耀變體星系的大型數據庫進行比較。
結果顯示，J2333.9-2343 的特徵與耀變體星系更加一致，這表明該星系以某種方式大幅調整了方向，幅度高達 90 度，因此它的黑洞將其中一個噴流對準了我們的方向。
Hernández-García 說：「事實上，我們看到星核不再為這些波瓣（lobes）提供物質，這意味著它們已經很老了。它們是過去活動的痕跡，而更靠近星核的結構代表更年輕和活躍的噴射流。」
至於黑洞是如何發生如此劇烈的位置變化，目前還不得而知。在波瓣和星系之間明顯缺乏活動，這表明黑洞可能是在重大事件中被撞向側面，例如與另一個星系的碰撞和合併。
反過來，這可能意味著我們第一次看到了研究人員所說的「非常特殊的噴流重新定向的情況」，它改變了天體 J2333.9-2343 ，導致其從一個巨大的射電星系重新分類為一個耀變體。
該研究已發表在《皇家天文學會月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）》上。
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資料來源：
- Starr, M., (02 April 2023). Astronomers Just Found a Radio Galaxy That Turned Into a Blazar. ScienceAlert
- Hernández-García, L., Panessa, F., Bruni, G., Bassani, L., Arévalo, P., Patiño-Alvarez, V. M.,… Ubertini, P.(20 March 2023). Multiwavelength monitoring of the nucleus in PBC J2333.9-2343: the giant radio galaxy with a blazar-like core. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
- 圖片來源：https://supernova.eso.org/exhibition/images/1205_A-black-hole-final/ (NASA/JPL-Caltech) Black hole with jets.
