英國(guó)和荷蘭的天文學(xué)家在一項(xiàng)新研究中指出，所有位于星系中心的超大質(zhì)量黑洞似乎都有吞噬周?chē)镔|(zhì)的時(shí)期，但它們的相似之處也僅限于此。他們利用超高靈敏度的射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙中一處已被詳細(xì)研究的區(qū)域進(jìn)行了觀測(cè)，得出了這一結(jié)論。詳細(xì)的結(jié)果發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》（Astronomy & Astrophysics）上。
自20世紀(jì)50年代以來(lái)，天文學(xué)家一直在研究活動(dòng)星系，這些星系的中心都具有一個(gè)不斷吞噬物質(zhì)的超大質(zhì)量黑洞。在活躍階段，超大質(zhì)量黑洞經(jīng)常釋放出極強(qiáng)的無(wú)線(xiàn)電、紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)和X射線(xiàn)輻射。
在兩篇新發(fā)表的論文中，一個(gè)由天文學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)集中研究了大熊座北部區(qū)域的所有活動(dòng)星系。到目前為止，天文學(xué)家已經(jīng)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了大量的研究，主要是通過(guò)太空望遠(yuǎn)鏡收集其可見(jiàn)光、紅外光和紫外光信號(hào)。在新的觀測(cè)中，研究團(tuán)隊(duì)獲得了來(lái)自射電望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，包括英國(guó)的e-MERLIN望遠(yuǎn)鏡陣列和歐洲甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量網(wǎng)絡(luò)（EVN）。
通過(guò)這項(xiàng)系統(tǒng)性的研究，天文學(xué)家得出了3個(gè)清晰的結(jié)論。首先，事實(shí)證明許多不同類(lèi)型星系核可以具有不同的活躍方式。有的“貪得無(wú)厭”，會(huì)吞噬盡可能多的物質(zhì)；有的則“消化較慢”，還有的已經(jīng)幾乎沒(méi)有物質(zhì)可供吞噬。
其次，在少數(shù)情況下，吸積階段與恒星形成階段會(huì)同時(shí)發(fā)生。如果恒星正在形成，則星系核的活動(dòng)就很難被探測(cè)到。第三，星系核的吸積過(guò)程可能會(huì)產(chǎn)生，也可能不產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)電噴流，無(wú)論黑洞吞噬“食物”的速度有多快。
該研究的主要作者杰克·拉德克利夫來(lái)自南非的比勒陀利亞大學(xué)，之前在荷蘭格羅寧根大學(xué)和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)任職。他表示，觀測(cè)結(jié)果表明射電望遠(yuǎn)鏡最適合用于研究遙遠(yuǎn)宇宙的黑洞吞噬情況。“這是個(gè)好消息，因?yàn)镾KA射電望遠(yuǎn)鏡即將上線(xiàn)，它們將使我們能夠更深入地觀察宇宙，了解更多細(xì)節(jié)。”SKA即“平方千米陣”（Square Kilometre Array），是計(jì)劃中的下一代巨型射電望遠(yuǎn)鏡陣列，有效接收面積可達(dá)大約1平方公里，靈敏度將比目前世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡還高50倍。
研究作者、荷蘭格羅寧根大學(xué)的彼得·巴特爾補(bǔ)充道：“我們觀察到了越來(lái)越多的證據(jù)，表明所有星系的中心都有超大質(zhì)量黑洞。當(dāng)然，它們肯定是經(jīng)過(guò)一步步成長(zhǎng)，才達(dá)到今天的質(zhì)量。通過(guò)我們的觀察，現(xiàn)在我們看到了這些質(zhì)量增長(zhǎng)過(guò)程，并開(kāi)始逐步了解它們，盡管進(jìn)度較慢，但都很扎實(shí)。”
另一位研究作者、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的邁克爾·蓋瑞特說(shuō)：“這些美妙的結(jié)果顯示了射電天文學(xué)的能力。VLA（甚大天線(xiàn)陣）、e-MERLIN和EVN等望遠(yuǎn)鏡正在改變我們對(duì)早期宇宙中星系演化的看法。”
射電天文學(xué)與射電望遠(yuǎn)鏡
射電天文學(xué)是通過(guò)電磁波頻譜以無(wú)線(xiàn)電頻率來(lái)研究天體的天文學(xué)分支，其所用的技術(shù)與光學(xué)相似，但由于射電望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，因此體積更為巨大。對(duì)來(lái)自宇宙天體的無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行初步探測(cè)是在20世紀(jì)30年代，美國(guó)無(wú)線(xiàn)電工程師卡爾·央斯基利用天線(xiàn)陣接收到了從銀河系中心發(fā)射出來(lái)的無(wú)線(xiàn)電波，并根據(jù)觀測(cè)結(jié)果繪制了第一張射電天圖。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著射電天文學(xué)的誕生，“央斯基（Jansky）”后來(lái)也成為天體射電流量密度的單位，簡(jiǎn)寫(xiě)為“央（Jy）”。
1937年，美國(guó)天文學(xué)家格羅特·雷伯修建了一臺(tái)9米直徑的拋物面碟形射電望遠(yuǎn)鏡，成為射電天文學(xué)的先驅(qū)之一。他重復(fù)了央斯基早期的工作，并進(jìn)行了第一次無(wú)線(xiàn)電頻率巡天。在后來(lái)的觀察中，天文學(xué)家確定了多個(gè)不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射源，包括恒星和星系，以及全新的天體類(lèi)型，如射電星系、類(lèi)星體和脈沖星等。
射電天文學(xué)還測(cè)量了星系的旋轉(zhuǎn)速度，發(fā)現(xiàn)星系中有大量看不見(jiàn)的物質(zhì)，但其又是可察覺(jué)的，這就是暗物質(zhì)。宇宙微波背景輻射是射電天文學(xué)的另一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，為大爆炸理論提供了有力的支持。射電望遠(yuǎn)鏡也可以用于研究距離地球較近的天體，包括太陽(yáng)活動(dòng)及太陽(yáng)系行星的表面情況等。
目前世界上現(xiàn)役的著名射電望遠(yuǎn)鏡包括：甚大天線(xiàn)陣（VLA），位于美國(guó)新墨西哥州的沙漠中，由27面口徑25米的天線(xiàn)組成；阿塔卡瑪大型毫米波天線(xiàn)陣（ALMA），位于智利北部的阿塔卡瑪沙漠，有54座12米口徑的天線(xiàn)和12座7米口徑的天線(xiàn)；500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），位于中國(guó)貴州，是目前世界上單一口徑最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡；俄羅斯的RATAN-600環(huán)狀射電望遠(yuǎn)鏡，直徑576米；以及籌建中的平方千米陣（SKA）。（任天）
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