天文學家利用位于智利的超大望遠鏡、雙子南座望遠鏡,以及位于夏威夷的加法夏望遠鏡進行觀測,發現了一種新形態的星系。這種被昵稱為“青豆星系”的新形態星系外觀相當特殊,環繞中心超大質量黑洞的周圍物質所發出的強烈輻射照亮整個星系。
許多星系都在其中心安置著一個超大質量黑洞,黑洞周圍的氣體物質在環繞黑洞的過程中能發出強烈輻射,使星系中心附近非常明亮。然而在青豆星系中,卻是整個星系都在發光!這是迄今已知黑洞驅動發光的案例中,發光面積最大、最亮的。
這個青豆星系位于寶瓶座方向,按其所在位置的坐標編號為J224024.17092748,縮寫為J2240,距離地球約37億光年。
在斯切莫爾宣布其發現之后,他的同僚便徹底搜索了近10億個其他星系,最后找出另外16個性質類似的星系。天文學家之所以稱它們為青豆星系,不僅是因為它們綠色的外表,而且因為它們有點像所謂的豌豆星系,但比豌豆星系大。豌豆星系是一種體積小但非常明亮,并且正在經歷恒星瘋狂誕生過程的星系。
超大質量黑洞周圍的物質會發出強烈輻射,并讓周圍的氣體游離,因此可發出強烈的光芒。典型活躍星系核心的發光區域通常都很小,最多為星系直徑的1/10。然而,像J2240這類青豆星系的發光區域則遍及整個星系,其中又以J2240的發光區域最大、最亮。氧離子能發出明亮的綠光,或許就是這些青豆星系怪異顏色的來源。
斯切莫爾表示,這些發光區域就像是貼在星系上的溫度計一樣。因為通常這類發光區域既不大也不亮,只能在鄰近的星系中看到;然而,青豆星系的發光區域既大又亮,因此即使它們距離遙遠,但天文學家仍可以通過這些發光區域,詳細了解這種星系的物理特性。
不過,斯切莫爾等人進一步分析時,卻發現了另一個令人疑惑之處。J2240星系中心超大質量黑洞的活躍程度,似乎比它發光區域的大小和亮度應該有的程度還小許多。斯切莫爾等人推測,或許J2240的發光區域是過去黑洞比較活躍時的殘余回光,當殘余的輻射逸入太空后,便會逐漸變暗。
如果斯切莫爾等人的推測正確,那代表青豆星系就是正處于超大質量黑洞從非常活躍到歸于寧靜的短暫過渡階段的星系。在宇宙早期。星系比較活躍,星系中心的黑洞吞噬周遭恒星與氣體而愈長愈大,也愈來愈亮,發出的光至少是整個星系全部恒星總亮光的100倍以上。J2240星系里的回光讓天文學家得以探究這些活躍天體歸于寧靜的過程如何、為何以及何時會發生,還有為何在年輕一點的星系中,鮮少見到青豆星系。下一步,斯切莫爾等人想用x射線和光譜來進一步觀測。畢竟,人的一生中,可不是時時刻刻、隨隨便便就可以發現一種新的事物呢!