20231218 MCG-01-24-014 看見「禁帶之光」

2024/12/09 32 0 天文探索 , 星系 , 太空望遠鏡 , ,

這幅漩渦狀影像展示了一個明亮的螺旋星系,名為 MCG-01-24-014,距離地球約 2.75 億光年。除了是一個結構明確的螺旋星系外,MCG-01-24-014 還擁有極其活躍的核心,稱為活躍星系核(Active Galactic Nucleus,AGN),因此它被歸類為一個活躍星系。更精確地說,它是一個第二型西佛星系(Type-2 Seyfert Galaxy)。西佛星系和類星體(Quasars)同為活躍星系核的常見子類型之一。雖然活躍星系核的分類細緻而複雜,但西佛星系通常相對較近,其宿主星系(Host Galaxy)仍能清晰可見,與中心的活躍星系核並存;而類星體則總是非常遙遠,且其極高的亮度掩蓋了宿主星系的光芒。


▲ 這張影像由 NASA/ESA 哈伯太空望遠鏡的先進巡天照相機(Advanced Camera for Surveys,ACS)拍攝,原始大小為 2771 x 3464 px。圖中的目標名為 MCG-01-24-014,位於長蛇座(Hydra)。這是一個螺旋星系的影像。星系近乎圓形,正面朝向觀察者,兩條明顯的螺旋臂從發光的核心向外延伸,形成宛如肖像般的構圖。背景主要為黑暗的星空,僅點綴著微小且遙遠的星系,而前景中有兩顆大而明亮的恆星,其中一顆呈藍色,另一顆呈紅色,位於星系正上方。👉 可縮放高畫質影像(另開新分頁)

西佛星系與類星體各自還有進一步的細分類別。對於西佛星系,主要分為第一型與第二型兩種,這兩類的區別在於光譜特徵——也就是當光被分解為各種波長時所形成的圖案。第二型西佛星系的光譜線特別與某些所謂的「禁帶發射」相關聯。要理解為什麼星系所發出的光會被稱為「禁帶」,首先需要了解光譜存在的原因。光譜之所以呈現特定的樣貌,是因為某些原子和分子會在特定波長上可靠地吸收或發射光。這一現象源自量子物理學:電子(圍繞原子核和分子的微小粒子)只能存在於特定的能階上,因此電子只能吸收或釋放特定量的能量。這些特定的能量差對應於光的特定波長,形成吸收或發射的特徵。

「禁帶發射」因此是根據某些量子物理規則「不應存在」的光譜發射線。然而,量子物理的規則十分複雜,部分規則基於地球實驗室條件下的假設。在這些條件下,此類發射被認為是「禁帶」的,也就是概率極低到可忽略不計。然而,在太空中、位於極其活躍的星系核中心,這些假設不再適用,「禁帶之光」因此得以在我們面前閃耀。

✎ 參考資料 · References

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