X形电波星系
X-形（或"翼形"）电波星系是一类河外电波源，具有与活动或高表面亮度的电波瓣成一定角度的两个低表面亮度的电波瓣（“翅膀”）。这两组波瓣对称地穿过作为波瓣来源的椭圆星系的中心，使电波星系呈现出X形的形态，如电波图所示（见图）。
莱希（英语：J.P. Leahy）和帕尔马（英语：P.Parma）于1992年首次描述了X形电波源，他们列出了11个这样的物体。2002年有人提出，X形星系可能是最近两个超大质量黑洞合并的自旋翻转的位置，此后X形星系受到了广泛关注。
特性
[编辑]X形星系是法纳罗夫-莱利II型（FRII）电波星系的一个子类。FRII天体展示了一对横跨母椭圆星系的大型（千秒差距）电波瓣；人们认为，这些波瓣是由与超大质量黑洞周围的吸积盘相关的喷流从星系中心喷射出来的等离子组成的。与经典的FRII电波源不同，X形星系表现出“两对”程度相当的错位射电波瓣。一对波瓣，即“活动”波瓣，具有相对较高的表面亮度，似乎是由星系中心的持续发射产生的。第二组“翅膀”的表面亮度较低，似乎由沿与活动瓣不同的轴喷射的等离子组成。还观察到翅膀的光谱指数高于活动瓣，并且高度极化[1]。除了一个例外[2]，没有一个X形电波源显示出与类星体活动相关的宽阔光学发射线。宿主星系大多表现出高椭圆率，许多星系附近有伴星系。
起源
[编辑]在他们最初的11个X形星系目录中，莱希和帕尔马[3]提出“翅膀是在早期爆发中形成的，在当前核活动更新之前的几百万年，在此期间弹射轴已经进动。”他们指出，他们的提议与翼的低表面亮度、陡峭的无线电频谱和高|极化是一致的，所有这些都是与旧（非活动）电波源相关的特征。
一个被广泛讨论的X形电波源起源模型引发了超大质量黑洞的自旋翻转[4]。在这个模型中，星系合并导致第二个较小的超大质量黑洞沉积在原始电波星系的中心附近。 较小的黑洞与较大的黑洞形成一个二元系统，然后两者通过引力波的发射合并。在合并过程中，较大黑洞的自旋轴由于吸收了较小黑洞的轨道角动量而突然重新定向，这是一种“自旋翻转”。由于波瓣是由垂直于内部吸积盘发射的喷流产生的，并且由于吸积盘受到巴丁-彼得森效应的约束，垂直于黑洞的自旋轴，因此自旋方向的变化意味着波瓣方向的变化。 即使是一个相当小的黑洞，质量大约是较大黑洞的五分之一，也可能导致后者的自转改变90度。
解释X形电波源的替代模型包括吸积盘的翘曲不稳定性[5]；气体沿活动瓣叶回流[6]和合并前的双吸积盘相互作用[7]。很可能所有这些机制在某种程度上都处于活跃状态，并且重新对准的时间尺度会影响电波源形态，最快速的重新对准会产生 X 形电波源，而较慢的重新对准会导致喷流将其能量沉积到更大的体积中，从而导致 S形FRI无线电源[4]。
参考文献
[编辑]- ^ Murgia, M. (2001), A multi-frequency study of the radio galaxy NGC 326, Astron. Astrophys., 380, 102
- ^ Wang, T. et al. (2003), 4C +01.30: An X-shaped Radio Source with a Quasar Nucleus, Astron. J., 126, 113-118
- ^ Leahy, J. P. and Parma, P. (1992), Multiple outbursts in radio galaxies, Proc. 7th. I.A.P. Meeting: Extragalactic Radio Sources. From Beams to Jets, 307-308
- ^ 4.0 4.1 Merritt, D. and Ekers, R. (2002), Tracing black hole mergers through radio lobe morphology, Science, 297, 1310
- ^ Pringle, J. E. (1996), Self-induced warping of accretion discs, Mon. Not. R. Astron. Soc., 281, 357-361
- ^ Leahy, J. P. and Williams, A. G. (1984), The bridges of classical double radio sources, Mon. Not. R. Astron. Soc., 210, 929-951
- ^ Liu, F. K. (2004), X-shaped radio galaxies as observational evidence for the interaction of supermassive binary black holes and accretion disc at parsec scale, Mon. Not. R. Astron. Soc., 347, 1357-1369
外部链接
[编辑]- Massive black hole binary evolution Review article on binary black holes
- Scientists Detect "Smoking Gun" of Colliding Black Holes Popular article on X-shaped galaxies
