哈勃太空望远镜在2020年突破性地发现几颗类星体中存在新生喷流的基础上，又发现其中一个类星体宿主星系具有意想不到的螺旋形状。 这一发现对长期以来认为类星体喷流是由星系合并引发的观点提出了挑战。 由于螺旋结构看起来完好无损，没有受到大合并的干扰，这就提出了新的问题：是什么原因导致了喷流的形成？
类星体J0742+2704（中）在2020年被天文学家利用卡尔-詹斯基甚大阵列（VLA）射电天文台（Karl G. Jansky Very Large Array）发现从其超大质量黑洞周围的圆盘中喷射出一股新生的喷流之后，就成为了天文学家关注的对象。 随后，其他天文台对其进行了跟进，以确定该星系的性质以及可能引发喷流的原因。 资料来源：NASA、ESA、Kristina Nyland（美国海军研究实验室）；图像处理： Joseph DePasquale（STScI）
长期以来，夜空一直是导航的必备条件，从古代的远洋航行到今天的全球定位系统技术，夜空一直在指引着探险者。 除了利用恒星，美国海军还依赖于类星体--核心为超大质量黑洞的遥远星系。 这些黑洞周围环绕着炽热的盘状漩涡气体，可以向太空喷射出强大的物质射流。
美国海军学院的一名海军军官奥利维亚-阿亨巴赫（Olivia Achenbach）利用美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）发现了几颗类星体中新生喷流的重大发现。
"最大的惊喜是在哈勃太空望远镜的图像中看到了明显的螺旋形状。 起初我还担心自己出错了，"阿亨巴赫说，他是在为期四周的实习过程中发现这一发现的。
阿亨巴赫的研究顾问、海军研究实验室的天文学家克里斯蒂娜-尼兰德（Kristina Nyland）说："我们通常把类星体看作是老星系，它们在经历了混乱的合并之后，连同它们的中心黑洞都变得非常巨大，最后呈现出椭圆形。"
尼兰德说："发现一个拥有旋臂的类星体星系和一个黑洞，它的质量是太阳质量的4亿多倍--这是相当大的--再加上20年前还无法探测到的年轻喷流，这是非常罕见和令人兴奋的。"
哈勃捕捉到了星系之间相互作用的有趣迹象，即使不是完全合并，也包括类星体 J0742+2704。 有证据表明，在附近星系的引力作用下，产生了扭曲的潮汐尾迹，或者说是气体流。 环状星系的出现也表明星系之间存在相互作用： 环状星系的独特形状被认为是在一个星系穿过另一个星系时形成的，它将星系中的物质重新分配到一个由恒星和气体环绕的中央核心。 图片来源：NASA、ESA、Kristina Nyland（美国海军研究实验室）；图像处理： 约瑟夫-德帕斯卡尔（STScI）
由于类星体喷流会抑制恒星的形成，因此在星系演化过程中，类星体喷流可能具有重要意义。 一些天文学家怀疑类星体喷流是由星系大合并引发的，因为两个或更多星系的物质会挤在一起，受热的气体会被输送到合并的黑洞中。 然而，像J0742+2704这样的螺旋星系类星体表明，喷流的形成可能还有其他途径。
虽然 J0742+2704 一直保持着螺旋形状，但哈勃图像显示出了它与其他星系潜在相互作用的有趣迹象。 它的一条臂出现了扭曲，可能是潮汐尾迹。
"显然，这里发生了一些有趣的事情。 虽然这个类星体没有经历过重大的破坏性合并，但它可能正在与另一个星系发生相互作用，而后者正在以引力牵引它的旋臂，"尼兰德说。
另一个出现在哈勃图像附近的星系（尽管它的位置还需要光谱学的确认）具有环状结构。 这种罕见的形状可能发生在星系相互作用之后，在这种相互作用中，一个较小的星系穿过一个螺旋星系的中心。"类星体宿主星系附近的环状星系可能是这个星系中正在发生的事情的一个有趣线索。 我们可能正在目睹引发这个年轻类星体喷流的相互作用的后遗症，"尼兰德说。
阿亨巴赫和尼兰德都强调说，这一引人入胜的发现实际上是一个新的起点，美国宇航局钱德拉X射线天文台和智利阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）将利用数据对J0742+2704进行更多波长的分析，这也说明我们应该时刻关注天空。
阿亨巴赫说："如果我们在20年前，甚至是10年前观察这个星系，我们会看到一个相当普通的类星体，而永远不会知道它最终会成为新生喷流的家园。这说明，如果你继续寻找，你就能发现一些你意想不到的非凡发现，它能把你带入一个全新的发现方向。"
这些结果是在华盛顿特区举行的美国天文学会第245次会议上公布的。
哈勃太空望远镜已经探索宇宙三十多年了，它的突破性发现极大地推动了我们对太空的了解。 作为美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的合作项目，哈勃望远镜由位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心管理，丹佛的洛克希德-马丁航天公司提供任务支持。 科学运营由位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所负责，该研究所由天文学研究大学协会运营。 哈勃的贡献将继续塑造我们对宇宙的认识，提供令人惊叹的图像和宝贵的数据，推动全世界的科学发现。
编译自/ScitechDaily