NGC 1275(星系)
· 描述:一个活跃的星系团中心星系
· 身份:英仙座星系团(Abell 426)的中心星系,距离地球约2.3亿光年
· 关键事实:是一个强大的射电源(Perseus A),其中心黑洞的活动产生了巨大的气泡和丝状结构,抵抗了星系团炽热气体的引力坍缩。
第一篇:英仙座的“宇宙心脏”——NGC 1275与那团永不熄灭的“黑洞之火”
2030年深冬,夏威夷莫纳克亚山的昴星团望远镜控制中心,38岁的天文学家陈默裹着加厚冲锋衣,盯着屏幕上跳动的英仙座星系团图像。海拔4200米的夜空格外澄澈,银河像撒了钻石的墨色绸缎,而他的目光死死锁在星系团中心——那里有颗代号NGC 1275的星系,正用它2.3亿光年外的光芒,讲述着一个关于“星系心脏”如何对抗宇宙坍缩的史诗。
“陈哥,你看这个射电数据!”实习生小雅举着热可可冲进来,平板电脑上是刚处理的Perseus A射电源图谱,“中心区域有个直径30万光年的‘气泡’,边缘还有丝状结构像头发丝一样飘着!这哪是星系,分明是宇宙里的‘火山喷发’啊!”
陈默的指尖轻轻拂过屏幕。那些丝状结构在可见光下泛着诡异的粉紫色,像被冻住的火焰;气泡则像巨型的透明肥皂泡,在星系团炽热的气体中缓缓膨胀。他知道,这不是普通的星系——它是英仙座星系团(Abell 426)的“定海神针”,中心藏着一颗质量是太阳400亿倍的超大质量黑洞,正用它永不熄灭的“火焰”,在宇宙中刻下对抗引力的印记。
一、“迷雾中的灯塔”:从“模糊光斑”到“星系团心脏”
NGC 1275的故事,要从200多年前天文学家的“误判”说起。
1786年,英国天文学家威廉·赫歇尔在自家后院用反射望远镜扫视北天,在英仙座方向发现一个“模糊的光斑”,亮度只有11等(肉眼可见最暗星是6等),便随手记为“Perseus I”(英仙座第一号天体)。此后100多年,它被当作普通星系记录在案,没人想到这颗“暗星”竟是宇宙中“最热闹的街区”的中心。
“你看这张1923年的照片,”陈默指着档案室里泛黄的照相底片,对小雅说,“哈勃用胡克望远镜拍的,NGC 1275周围还有几十个模糊的光斑——当时他以为那是独立的星系,没想到全是它的‘邻居’。”
真正的转折发生在1953年。荷兰天文学家沃尔特·巴德在分析英仙座星系团的光谱时,发现那些“邻居星系”都在以每秒5000公里的速度向中心移动——就像水流向漩涡。通过计算,他得出结论:NGC 1275不是普通星系,而是整个星系团的“引力中心”,所有成员星系都围绕它旋转,像行星围绕恒星。
“这就好比在森林里发现一棵大树,”陈默解释,“一开始以为只是棵树,后来才发现树下全是依附它生长的灌木——NGC 1275就是那棵‘大树’,英仙座星系团是它撑起的‘森林’。”
更惊人的发现接踵而至。1967年,射电天文学家在NGC 1275的位置探测到强烈的无线电波,命名为“Perseus A”(英仙座A),强度是银河系射电源的1000倍。这意味着它的中心藏着“能量引擎”——后来证实,那是一颗活跃的超大质量黑洞。
二、“黑洞的呼吸”:气泡与丝状结构的“宇宙喷泉”
NGC 1275最震撼的特征,是中心黑洞活动产生的“气泡”和“丝状结构”。陈默团队用昴星团望远镜的红外相机和钱德拉X射线望远镜的“接力观测”,终于看清了这场“宇宙喷泉”的全貌。
“气泡”:黑洞的“高压锅排气阀”
在NGC 1275的核心区,有两个直径30万光年的巨大气泡,像两个透明的气球悬浮在星系团气体中。钱德拉望远镜的数据显示,气泡内充满高温等离子体(温度1亿℃),正以每秒2000公里的速度向外膨胀。“这相当于黑洞在‘打嗝’,”小雅比喻,“它吞噬物质时释放的能量,把气体‘吹’成气泡,就像高压锅的安全阀释放蒸汽。”
陈默团队追踪气泡的起源,发现它们每1000万年“吹”一次,每次持续10万年——就像地球的四季更替。“你看这个时间轴,”他指着模拟动画,“气泡膨胀时会推开周围的气体,形成‘空洞’;收缩时又会把气体‘吸’回来,像呼吸一样有规律。”
“丝状结构”:冻结的“火焰之舞”
比气泡更诡异的是星系外围的丝状结构。这些粉红色的物质像被冻住的火焰,最长的一条延伸30万光年,由高温气体和尘埃组成,温度高达1000万℃。哈勃望远镜的紫外相机拍到,丝状结构中有恒星正在形成——黑洞的能量不仅没摧毁它们,反而像“宇宙暖炉”一样促进气体坍缩。
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