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钱德拉揭示NGC4258的新复合图像

NGC 4258这幅新的合成图像显示了来自美国宇航局的蓝色Chandra X射线天文台的X射线,来自NSF Karl Jansky超大阵列的紫色无线电数据,来自美国宇航局哈勃太空望远镜的黄色和蓝色光学数据,和来自美国宇航局斯皮策太空望远镜的红外数据。 /

距离我们约二千三百万光年的一个星系是令人印象深刻,持续不断的烟花爆竹。这个银河灯光表演不是纸张,粉末和火焰,而是一个巨大的黑洞,冲击波和巨大的气藏。

这个星系烟花汇演正在NGC 4258(也称为M106)中发生,这是一个像银河一样的旋涡星系。然而,这个银河系因我们的银河系没有的东西而闻名 - 两个额外的螺旋臂在X射线,光学和无线电射线中发光。这些特征或异常武器并不与星系平面对齐,而是与星系相交。

在NGC 4258的新合成图像中可以看到异常武器,其中美国宇航局钱德拉X射线天文台的X射线是蓝色的,NSF的Karl Jansky超大阵列的无线电数据是紫色的,美国宇航局哈勃太空望远镜的光学数据是黄色的和蓝色,而来自美国宇航局斯皮策太空望远镜的红外数据是红色的。

对斯皮策制造的这些异常武器进行的一项新研究表明,类似于超音速飞机的声波轰击,冲击波正在加热大量的气体 - 相当于约1000万个太阳。什么是产生这些冲击波?无线电数据显示,NGC 4258中心的超大质量黑洞产生强大的高能粒子射流。研究人员认为这些射流击中星系盘并产生冲击波。这些冲击波反过来将一些主要由氢分子组成的气体加热到几千度。如我们的附加复合图像所示,这种加热过程的部分证据来自氢和X射线辐射之间的位置相似性,两者都被认为是由冲击引起的,而射流则是射流。

钱德拉X射线图像揭示了银河系平面上方和下方的巨大气泡。这些气泡表明,最初在星系盘中的大部分气体已被加热到数百万度,并被来自黑洞的射流喷射到外部区域。

射流喷出的气体对这个星系的命运有着重要的影响。研究人员估计,除非以某种方式补充,否则所有剩余的天然气将在未来3亿年内喷出 - 很快在宇宙时间尺度上喷出。由于磁盘中的大部分气体已经被排出,因此新星可以形成的气体较少。事实上,研究人员使用斯皮策的数据估计,恒星正在NGC 4258的中心区域形成,其速度比银河系低约10倍。

欧洲空间局的赫歇尔空间天文台被用来确认斯皮策数据对NGC 4258中部地区低星形成速率的估计。赫歇尔也被用来独立估计星系中心有多少气体残留。研究人员在考虑到冲击引起的红外辐射大幅增加后发现,气体质量比以前估计的要小十倍。

由于NGC 4258距离地球较近,因此天文学家可以研究这个黑洞如何对其星系产生非常详细的影响。 NGC 4258中心的超大质量黑洞比银河系中心的大十倍,同时也以更快的速度消耗材料,潜在地增加其对宿主星系演变的影响。

这些结果发表在“天体物理学杂志”上。作者是加州帕萨迪纳加利福尼亚理工学院的Patrick Ogle,Lauranne Lanz和Philip Appleton。

美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心负责管理华盛顿美国宇航局科学任务局的钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理观测站控制钱德拉的科学和飞行运行。

出版物:P.M.Ogle等人,“Jet-Shocked H2 and CO in the Anomalous Arms of Molecular Hydrogen Emission Galaxy NGC 4258”,2014,ApJ,788,L33; DOI:10.1088 / 2041-8205 / 788/2 / L33

该研究的PDF副本:喷射冲击H2和CO在分子氢发射星系NGC 4258的异常臂中

来源:钱德拉X射线天文台

图像:X射线:美国国家航空航天局/ CXC / Caltech / P.Ogle等;光学:NASA / STScI; IR:NASA / JPL-Caltech;收音机:NSF / NRAO / VLA