我們(men) 這些弱小的人類認為(wei) 我們(men) 可以加速粒子？看看我們(men) ，對大型強子對撞機感到如此自豪。但是，和類星體(ti) 比起來，我們(men) 建造的任何粒子加速器都黯然失色。類星體(ti) 是自然界第一的加速器。這些類星體(ti) 簡直如野獸(shou) 一般。

術語類星體(ti) 是“類星射電源”的一個(ge) 盡管有些拙劣的縮寫(xie) 表達。20世紀50年代，類星體(ti) 首次被發現，並因其原因不詳的射電放射而得名。在圖中，它們(men) 表現為(wei) 星狀光點。因而被命名為(wei) 類星射電源。

事實上，類星體(ti) 是活動星係核（AGN）；並且是特別明亮的一種。

AGN是密集而擁擠的星係中心區域。研究表明，類星體(ti) 發出的強烈亮度並不是來自星光。那裏有別的什麽(me) 東(dong) 西。

哈勃空間望遠鏡傳(chuan) 回的盤狀星塵中隱藏了半人馬射電源A的中心區域。

圖源：NASA/ESA/Hubble

絕大多數或全部的星係，在其中心都有特大質量黑洞（SMBH）。圍繞黑洞旋轉的是一個(ge) 待確認的圓形物質，被黑洞強勁的引力吸引著。旋轉的圓盤中的物質將加速到相對論速度。在被加速的同時，它的溫度上升並開始發光。絕對藍星是我們(men) 所知的最持久的發光體(ti) 。而類星體(ti) 是最強的絕對藍星。宇航員們(men) 曾經觀察到劇烈的電磁輻射，從(cong) 無線電波到伽馬射線，跨越了整片光譜。

一項新研究著眼於(yu) 類星體(ti) 的能量。他們(men) 研究最強的輻射——伽馬射線，發現輻射的來源不僅(jin) 僅(jin) 受限於(yu) 中心區域大小。那個(ge) 尚未確定的圓盤也位於(yu) 這裏。伽馬射線的輻射還來自於(yu) 等離子流，這些等離子流有幾千光年長，並且從(cong) 中心區域向外發散。

這是一張半人馬射電源A的錢德拉X射線天文台圖像。它展示了一個(ge) 自中心黑洞延伸

30,000光年的相對論性噴射。

圖源：R.卡夫（SAO）等人，CXO，美國宇航局(NASA)

這項新研究的標題是“半人馬射電源A噴流的高能量加速解算”，它由 H.E.S.S.合作組織聯合創作， H.E.S.S.是一個(ge) 聚集了來自13個(ge) 國家超過200名研究人員的團體(ti) 組織。這篇論文在《自然》上發表。

半人馬射電源A，又叫NGC 5128，是距我們(men) 最近的射電星係，因此它的活動星係核(AGN)已被廣泛研究。它也十分明亮，因而業(ye) 餘(yu) 天文學愛好者也十分了解它。它的結構細節廣為(wei) 人知。

半人馬座A的彩色合成圖像，顯示了活躍星係中央黑洞的裂片和噴流。這是由三種儀(yi) 器在不同波長下獲得的圖像合成的。來自APEX上LABOCA的870微米亞(ya) 毫米數據顯示為(wei) 橙色。錢德拉X射線天文台的X射線數據顯示為(wei) 藍色。位於(yu) 智利拉希拉的MPG/ESO 2.2米望遠鏡上的廣域成像儀(yi) （WFI）的可見光數據顯示，恒星和星係特有的塵埃帶接近“本色”。ESO/WFI（光學）

但是新研究的結論向我們(men) 對類星體(ti) 的理解提出了新問題。

伽馬射線由超高能光子組成。對它們(men) 的觀測是研究宇宙中最高能事物的關(guan) 鍵，比如類星體(ti) 。

H.E.S.S.是高能立體(ti) 視野係統的縮寫(xie) 。它是一個(ge) 位於(yu) 納米比亞(ya) 的天線陣列，用來研究甚高能(VHE)伽馬射線天體(ti) 物理學。為(wei) 了這項工作，H.E.E.S.花費了超過200個(ge) 小時以高分辨率觀測半人馬射電源A。研究員不僅(jin) 能研究等離子體(ti) 噴射結構軌道，也能辨認出高能輻射源。

HESS數組中的大型中央望遠鏡，負責對高能量伽馬射線中爆發的射線作首檢。圖片來源：MPIK / Christian Föhr。 他們(men) 發現伽馬輻射不僅(jin) 來自於(yu) 星係的中央，附近的黑洞和吸積盤，還有噴射流。這些噴射流延伸了數千光年。這意味著，粒子加速不限於(yu) 恒星吸積盤，而是充當著數千光年長度的粒子加速器。

來自該研究的這幅圖展示了半人馬射電源的超高能伽馬放射區域。圖源HESS聯合組織。該研究的一個(ge) 結果是，這些噴射流、和它們(men) 的高能輻射，可能是宇宙中大量背景伽馬射線的來源。

宇宙中有很多射電星係。如果進一步研究能夠表明也放射伽馬射線，這對解釋宇宙的背景伽馬射線將有很大幫助。

H.E.E.S.是我們(men) 目前所有的最靈敏的伽馬射線觀測台。但是很快，切倫(lun) 科夫望遠鏡陣(CTA)將全麵運轉。這台設備可以對半人馬射電源A及其他類星體(ti) 做更加詳細的觀察。

通常情況下，地球上無法觀測伽馬射線，需要依靠航天天文台，像費米伽馬射線太空望遠鏡來找尋它們(men) 的蹤跡。然而H.E.E.S.和CTA陣采取了其他方法。

H.E.E.S.與(yu) 切倫(lun) 科夫望遠鏡陣都測量了切倫(lun) 科夫輻射.當高能伽馬射線撞擊地球大氣層，有時會(hui) 產(chan) 生極高速電子/陽電子對。如果大氣層中這些粒子的速度超越光速，就會(hui) 發出切倫(lun) 科夫輻射。

作者： EVAN GOUGH

FY：Astronomical volunteer team

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