1.34亿光年外星系相撞：黑洞一个活跃一个休眠

去年电影《星际穿越》中主人公被吸入一个黑洞的场景令人印象深刻，而现在我们有了一个有关两个黑洞的故事。据英国《每日邮报》报道，近日，美国宇航局公布了该局核分光望远镜阵列(NuSTAR)拍摄的一张新的高能X射线波段图像，展示了宇宙中壮观的一次星系大碰撞场景。

　位于图像中右侧星系核心的黑洞正处于活跃状态并大量吞噬周遭气体物质，而右侧星系内部的黑洞则处于休眠状态

在这张图像上，两个星系正发生相撞，它们被一并称作Arp299，距离地球约1.34亿光年。美国宇航局的“核分光望远镜阵列”发现位于右侧星系核心位置的黑洞正在大量吞噬着周边的气体物质，而左侧星系核心的黑洞却正处于休眠和沉寂的状态。这项研究将有助于天文学家们弄清在星系合并的过程中，黑洞究竟是如何被激活并重新开始大量吞噬物质的，这是理解星系演化过程中的关键一环。

NuSTAR拍摄的图像

有关这项发现的论文将在《天体物理学报》上于今日刊载。这篇论文的第一作者是美国宇航局马里兰州戈达德空间飞行中心的安德鲁•塔克(Andrew Ptak)。他表示：“当星系相互合并，气体会被搅动并落向星系核区，引发其核区黑洞的成长以及新恒星的形成。我们想要了解激活黑洞的机制，它如何苏醒过来并开始吞噬周遭物质？”

NuSTAR是首个有能力对Arp299系统进行观测，并确定其中高能X射线源区的探测器。此前由其他望远镜设备进行的观测，包括美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜以及欧空局工作在低能X射线波段的XMM-牛顿空间望远镜所开展的观测工作，已经确认在Arp299的内部存在超大质量黑洞。

NuSTAR拍摄的图像

然而仅仅依靠这些数据还无法判定分属这两个星系的两个超大质量黑洞是否都正处于活跃并吞噬周遭物质的状态，也就是所谓“吸积”状态。而由NuSTAR望远镜提供的最新X射线波段数据，叠加由哈勃空间望远镜拍摄的可见光波段图像，可以清楚地判定位于右侧星系内的黑洞正处于活跃的吸积状态。

随着它大量吞噬周遭气体物质，靠近其周边区域的物质被加热到数百万摄氏度，形成高温等离子体或“冕”结构，同时发出强烈的高能X射线辐射。然而位于左边星系核心的黑洞却仍然处于“沉睡”状态，或更确切的说是“休眠”状态，或者也有可能是被太多的气体和尘埃物质遮挡，以至于它发出的高能X射线无法被NuSTAR设备探测到。

安•霍恩斯切米尔(Ann Hornschemeier)是这项研究的合作者之一，他本周二还在西雅图举行的美国天文学会会议上就这一研究成果作了报告。他表示：“正处于合并进程中的两个星系，其中央黑洞同时处于活跃状态的几率很低。但随着两个星系的核区距离越来越近，强大的潮汐力会扰动尘埃和气体物质，到那时候，两个黑洞就都有可能被激活。”

美国宇航局表示，NuSTAR是研究被尘埃气体物质遮挡天体的理想工具，就比如这里的Arp299系统便是很好的例子，因为高能X射线可以穿透浓厚的气体物质，而低能X射线和可见光则不能。