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(7亿年~100亿年)似星非星类星体驱策星系 渐红渐远红移量分划时空 第五回(中)

2021-01-13豌豆皮

科学Fans 2021年10期
关键词:磁力线类星体星系

豌豆皮

上回书说到,天文学家们在历史上发现了第一个类星体,取名为3C273。不过,天文学家在望向宇宙深处的时候,更习惯用红移的大小来把宇宙分成一个个层次。作为观察者,距离我们越远的宇宙时空,红移越大,对应越古老的宇宙。红移在2-3的类星体时代,对应的是从110亿年前到100亿年前的10亿年间,在这段时间里,宇宙中布满辉煌的“怪兽”,恒星的形成密度也达到史上最高峰。

类星体这个角色在宇宙舞台的初登场,始于大爆炸后不到7亿年的时间。宇宙正在从黑暗时代中艰难爬出,再电离的大幕拉开,星星点点的紫外气泡在这个黑暗舞台的各处亮起,即将全盘连缀起来,让宇宙恢复整体的明亮。但就在吹出这些气泡的巨星们还在努力燃烧自己的时候,有些物质已经“抢跑”成为巨型的黑洞。迄今发现的最早的类星体出现在红移为7.64的古老宇宙,距离大爆炸不过区区6.7亿年,距离已知的最早的星系出现,也只有2亿多年。这个古老的巨型黑洞质量可能相当于16亿个太阳,一亮相就大出风头,照亮了周遭的大片黑暗。

宇宙是最高級的灯光师和舞美师,在类星体的中心设置了无比壮观的场景:漆黑无光的黑洞被明亮的气体环绕,这些气体在落到黑洞附近的时候,已经极度加速,以每秒1000~10000千米的高速围绕着黑洞旋转。离黑洞更近的内圈永远比外圈快,温度也越来越高。高温且高速的粒子发出强烈的高频辐射,照射到外围更冷的气体上,再激发它们发出肉眼可见的光芒。黑洞自身也在飞速自转,裹在它身体外侧的磁力线随着它的自转而扭结,在两极的位置像麻绳一样扭成一束,越来越紧,最终崩断开来。原本被磁场束缚着,沿着磁力线高速运行的高能带电粒子从断口飞出,延续着最后一瞬间的运动方向,成为一束笔直的喷流,冲击在周围的物质上。黑洞本身不发光,但这个庞然大物是周遭一切最暴烈的宇宙事件的推手,只要有足够的食粮让它吞噬,它就是整个宇宙最亮的仔。

此刻的类星体已经开始了自己的抢眼表演,身为一名宇宙“演员”,它又是如何完成自己的“谢幕”的呢?且听下回分解。

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