新類型黑洞活動？6 個安靜星系忽在數月內變成暴力類星體

科學家目睹了 6 個原本溫文爾雅的星系，在短短幾個月內搖身一變成貪婪暴力的類星體。據推測，這種轉變可能是由星系中心一種全新類型的黑洞活動所造成。

星系有各式各樣的形狀、大小、亮度，從形狀看的話，主要有橢圓星系、螺旋星系和不規則星系 3 種；從亮度看的話，可分為普通星系和活躍星系，前者發出的光來自該星系內所有恆星，後者則有一個極其明亮的核心，在無線電、微波、紅外線、可見光、紫外、X 光、γ 射線等波段都能觀測到輻射，稱為活躍星系核（AGN），這種光度不可能靠恆星產生，而是中心超大質量黑洞在吸積物質過程發出，其中能量最強大的活躍星系核稱為類星體（quasar）。

如果根據星系核心所排放的譜線進行分類，則在普通星系與活躍星系之間還有一種星系，稱為「低電離星系核（low-ionization nuclear emission-line region，LINER）」，它含有來自低電離或中性原子的發射譜線，且這種星系通常很寧靜安詳，不會有相互碰撞的恆星。

天文學家一直在爭論這種星系如何形成，有人認為是星系中心微弱的超大質量黑洞帶來這種獨特性質，也有人說是核心外部的恆星形成區域產生這種譜線。

現在，馬里蘭大學團隊利用新安裝在塞繆爾‧奧斯欽望遠鏡（Samuel Oschin telescope）上的新相機 ZTF（Zwicky Transient Facility），目睹了宇宙中 6 個溫吞的低電離星系核，在短短 9 個月內變成能量極其巨大的類星體。

研究人員表示，這項發現將有助於揭開低電離星系核與類星體的本質異同，同時解決星系演化模型中一些亟待解決的問題。

2015 年時，天文學家也記錄過星系變臉事件，只不過變化方向相反，是很亮的類星體變成另一種活躍星系──西佛星系（Seyfert galaxy）；此外，也可以在 1 型和 2 型西佛星系之間觀察到這種變化，它們都都有極亮星系核，但在特定波長下發射不同類型的光，許多天文學家懷疑可能是觀察星系的角度不同所造成，比如從星系邊緣側面觀察、或從星系圓盤正面觀察。

過去理論認為，一個類星體至少需要數千年時間才能形成，但此次觀察結果表明理論有誤，類星體也可以短短幾個月內就誕生。由於太過戲劇化，研究人員表示，這 6 個低電離星系核也可能根本不是低電離星系核，而是完全不同的新型態星系；也可能這些星系正在發生一些未知機制，比如有一種全新類型的活躍星系核，可以將一個文靜的星系變成活力滿滿的類星體。

團隊接下來希望理解的是，為何大量塵埃氣體突然開始掉入黑洞、傳統的吸積結構是否遭受破壞，引發這些現象的力量究竟有多極端。新論文發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）。

• Study captures six galaxies undergoing sudden, dramatic transitions

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• New type of black hole activity discovered in dramatic galaxy transformation

• UMD-led Study Captures Six Galaxies Undergoing Sudden, Dramatic Transitions

（首圖來源：馬里蘭大學）