激发黑洞的关键线索
Francis Reddy
译自NASA，2010年5月26日
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NASA的雨燕卫星进行中的巡天数据帮助天文学家解决了一个延续数十年的谜题，也就是为什么有一小部分黑洞会辐射出如此多的能量。
雨燕卫星的BAT硬X射线巡天探测到的许多活动星系核的光学对应天体（图中以圆圈表示）清楚地揭示了并合过程中的星系。这些图象是使用设在亚利桑那州的基特峰（Kitt Peak）国家光学天文台2.1米望远镜拍摄的，其展示的星系外观要么在物理上交织在一起，要么被附近邻居的引力扭曲。人们在雨燕卫星的巡天之前就已经知道这些AGN了，不过雨燕卫星在更为遥远的星系中又找到了数十个新的AGN。大图请点击 无标注大图请点击 其他分辨率的图像请点击 图片提供：NASA/Swift/NOAO/Michael Koss and Richard Mushotzky (Univ. of Maryland)
只有大约1%的特大质量黑洞会表现出如此行为。新的发现证实，黑洞是在星系碰撞的时候被“点燃”的，而这些数据可能会提供一些有关银河系内的黑洞未来行为的信息。这项研究将刊登在6月20日出版的《天体物理学通报》杂志上。
从星系中心（或称星系核）发出的强烈辐射产生于靠近特大质量黑洞的地方，这样的黑洞质量相当于太阳的一百万到10亿倍。一部分这样的活动星系核（AGN）可以发出100亿倍于太阳的能量，它们是宇宙中最为明亮的天体。这其中包括类星体与耀变体。
研究论文的第一作者、马里兰大学学园（College Park）分校的研究生迈克尔·科斯（Michael Koss）说：“理论家知道，星系并合带来的狂暴可以哺育星系中央的黑洞。这项研究漂亮地解释了黑洞开启的机制。”
直到雨燕卫星的硬X射线巡天开始之前，天文学家都不很确定他们登记了大多数的AGN。包裹着黑洞的气体尘埃厚实云团可以阻挡紫外线、可见光以及低能（软）X射线通过。来自黑洞附近温热尘埃的红外辐射可以穿过这层物质，但是它会与星系恒星形成区的辐射混淆。硬X射线可以帮助科学家直接探测到高能黑洞。
自从2004年起，雨燕卫星的爆发预警望远镜（Burst Alert Telescope，简称BAT）就使用硬X射线测绘着天空。
来自马里兰州格林贝尔特（Greenbelt）NASA戈达德航天中心的雨燕卫星首席研究员尼尔·格雷尔斯（Neil Gehrels）说：“雨燕卫星的BAT硬X射线巡天年复一年地积累了曝光时间，这使其成为在这一能段上规模最大、灵敏度最高且最为全面的天空普查。”
这一巡天对远至6.5亿光年外的AGN都很敏感，它揭示出了数十个先前未被辨认出的系统。
科斯说：“雨燕卫星的BAT巡天给我们提供了截然不同的AGN图景。”该小组发现，大约1/4的BAT星系都处在并合过程中，或者是密近系统。“这些星系中，大约有60%将在未来10亿年中完全并合。我们认为，我们有了并合触发AGN的证据，这正是理论家所预言的。”
小组的其他成员包括马里兰大学的理查德·穆肖茨基（Richard Mushotzky）与西尔万·维勒克斯（Sylvain Veilleux），还有来自科罗拉多大学玻尔得（Boulder）分校天体物理与空间天文中心的莉萨·温特（Lisa Winter）。
来自安阿伯（Ann Arbor）密歇根大学的天文学家乔尔·布雷格曼（Joel Bregman）说：“我们从未如此清晰地目睹AGN的活动。雨燕小组必然是利用硬X射线巡天辨认出了该过程的极早期阶段。”
2004年11月发射的雨燕卫星由戈达德中心管理。它是与宾夕法尼亚州立大学、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室、弗吉尼亚州福尔斯彻奇（Falls Church）通用动力公司、英国莱斯特（Leicester）大学以及穆拉德（Mullard）空间科学实验室、意大利布雷拉（Brera）天文台与意大利空间机构、外加来自德国和日本的合作者合作建造并联合操控的。
