“噬星體”出現了？！天文學家：有個星系的亮度20年跌剩1/20

究竟是誰要致它于死地？

J0218?0036的可見光圖像對比。左圖由斯隆數字化巡天提供，右圖由昴星團望遠鏡拍攝。右圖拍攝于2018年，左圖拍攝于2002年，可以發現它的亮度明顯下降了。SDSS / HSC-SSP / NAOJ

人類若想要在有生之年看到一個星系發生變化是很難的，因為這種事發生在比生命漫長得多的時間尺度上。比如星系的亮度變化，需要有跨越幾百萬至幾十億年的對比，我們才可以感覺得到。

這就是為什么當天文學家發現一個距離我們100億光年的星系在20年內亮度跌到了僅有原來的1/20時，感到十分震驚的原因。

這個遙遠的星系沒有名字，只有一個編號：J02180-0036。來自日本、德國、西班牙的天文學家，在將斯隆數字化巡天項目拍攝的照片和昴星團望遠鏡拍攝的照片進行比較時發現了這一異常現象。

研究人員發現，這個星系的核心亮度在2000年代初到2023年期間一直在下降。對于這樣一個活躍星系核來說，這種程度的亮度衰減是極不尋常的。在正常情況下，它們的亮度衰減僅出現在極其漫長的時間尺度上。J0218-0036的快速變暗讓天文學們疑竇叢生。

此類星系核心被稱為活躍星系核（AGN）。它們非常明亮，因為天文學家認為，它們的核心有一個超大質量黑洞。這些黑洞的質量非常大，相當于數十萬至數十億個太陽。

此類黑洞的引大引力場會將周圍的一切，包括氣體和塵埃吞噬掉，而吞噬的過程也是十分漫長的。在此過程中，黑洞周圍的物質會圍繞著黑洞形成一個緩慢旋轉的圓盤，并因摩擦作用而急劇升溫，釋放出驚人的能量。

這會導致活躍星系核產生幾乎是全頻段的光輻射。只要黑洞能夠獲得穩定的物質補給，活躍星系核的輻射強度也基本上是穩定的。只有當物質供給顯著減少，輻射才會減弱，從而導致星系核心的亮度發生可感的衰減。

哈勃太空望遠鏡拍攝的Markarian 509星系，及其明亮的活躍星系核。NASA / ESA / J. Kriss (STScI) / J. de Plaa (SRON)

研究人員對J0218-0036星系核心亮度能夠在短時內發生變化感到吃驚。因為這種變化以前通常被認為至少需要幾萬年才能發生。研究人員推測，這種變化可能是因為星系核心的黑洞吸積率，也就其吞噬物質的速度發生了巨大變化。而這種變化最有可能的原因，是這個黑洞周圍的物質已瀕臨耗盡。

研究人員比較了該星系核心的紅外和可見光觀測數據，并將觀測所見與理論模型進行了比較，結果發現黑洞的吸積率竟然在7年間急速下跌到了先前水平的1/50。

除了食物耗盡這個最有可能的可能，星系核心被某種物質——比如宇宙塵埃云遮擋也是另一種可能。但是天文學家發現，星系核發出的全頻段光線都在衰減，而塵埃云不可能遮擋全頻段的光線。這意味著這個星系核心的變化，源自其內部及近旁的物質盤本身。

但是謎團并未全然解開。黑洞吞噬周邊物質能夠影響其宿主星系，導致恒星的形成被抑制。如果確實是星系核心在變暗，那么究竟是誰切斷了這個黑洞的食物來源？

活躍星系核亮度變化周期概念圖。隨著時間的推移，物質流入的減少會導致星系核心逐漸變暗。Chiba Institute of Technology

參考

Distant Galaxy Fades 20-Fold in Just Two Decades - Rapid Decline in Gas Supply to Its SuperMassive Black Hole

https://subarutelescope.org/en/results/2026/03/24/3688.html

A Possible Shutting-down Event of Mass Accretion in an Active Galactic Nucleus at z ~ 1.8

https://doi.org/10.1093/pasj/psaf115