這些結果分別寫成三份論文,發表在 11/18 當期的 Science 期刊中。三項研究的領導者是 Nicolas Lehner(印第安納州 South Bend 的聖母大學);Jason Tumlinson(馬里蘭州 Baltimore 的 Space Telescope Science Institute);以及 Todd Tripp(Amherst,麻州大學)。
遙遠恆星的 COS 觀測證明,大量的雲氣(clouds)落入我們銀河系巨大的銀暈中,為其持續進行的恆星形成加油。這些熱氫雲氣位於二萬光年的銀河圓盤(disk)內,且包含足以製造 1 億顆太陽的材料。這種氣體中有某些是回收材料,那因恆星形成、新星與超新星的爆炸能量(那將富含各種化學成份的氣體踢回銀暈中)而持續獲得補充。
雖然來自星系的熱氣體「風」已為人所知有一段時間了,但這項新 COS 觀測卻揭露,熱外流物所延伸的距離比先前所以為的還要更遙遠,而且能將極大量的物質帶離星系。某些熱氣體會移動的更加緩慢,最後可能被回收。這些觀測證明「富含氣體恆星形成的螺旋狀星系」如何能演化成不再有恆星形成的橢圓星系。
這種熱電漿所發出的光不為人眼所見,所以當來自背景似星體(quasars)的某些色光被氣體吸收後,研究者才得以用 COS 偵測出這些氣體的存在。似星體為宇宙中最明亮的天體,而且是活躍星系的明亮核心,那包含活躍的中央黑洞。似星體身為遠方的燈塔,光線穿透富含氣體、圍繞星系的熱電漿「迷霧」。在紫外線波長下,COS 對於重元素(例如氮、氧、氖)的存在很敏感。COS 的高敏感度使得許多位於距離更遙遠的似星體之前的星系能被研究。這些離子化的重元素是估計一星系的星系暈中有多少質量的標記。
嗯,就算看原文也看不是很懂。COS measured 10 million solar masses of oxygen in a galaxy’s halo, which corresponds to about one billion solar masses of gas — as much as in the entire space between stars in a galaxy’s disk.
圖/Lu, RS., Asada, K., Krichbaum, T.P. et al. A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet. Nature616, 686–690 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05843-w
太空船在穹界因時間停頓而變得靜止不動這一情況在阿爾迪斯一九七六年寫的《夜裡的黑暗靈魂》(The Dark Soul of the Night)中,亦有頗為形象的描寫。恆星的引力崩塌,在羅伯特.史弗堡(Robert Silverberg)的《前往黑暗之星》(To the Dark Star, 1968)之中卻帶來另一種(雖然是假想的)危險。故事中的主人翁透過遙感裝置「親身」體驗一顆恆星引力塌陷的過程,卻發覺時空的扭曲原來可以使人的精神陷於瘋狂甚至崩潰的境地。
七○年代末的黑洞熱潮,令迪士尼(Walt Disney)的第一部科幻電影製作亦以此為題材。在一九七九年攝製的電影《黑洞》(The Black Hole)之中,太空船「帕魯明諾號」在一次意外中迷航,卻無意中發現了失蹤已久的「天鵝號」太空船。由於「天鵝號」環繞著一個黑洞運行,船上的人因時間延長效應而衰老得很慢。這艘船的船長是一個憤世疾俗的怪人,他的失蹤其實是故意遠離塵世。最後,他情願把船撞向黑洞也不願重返文明。
比起史提芬.史匹堡(Steven Spielberg, 1946-)的科幻電影,這部《黑洞》雖然投資浩大,拍來卻是平淡乏味,成績頗為令人失望。除了電影外,科幻作家艾倫.迪安.霍斯特(Alan Dean Foster, 1946-)亦根據劇本寫成的一本同名的小說。