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遥远的“类星体海啸”正在撕毁自己的星系

(2020-04-17 09:45:53)

撰文:布兰登. 斯派克特                  2020325

遥远的“类星体海啸”正在撕毁自己的星系

类星体向宇宙喷射热辐射流的插图

图片:©美国宇航局,欧洲航天局和J.Olmsted(研究所))

宇宙中几乎每个星系的中心都有一个超大质量的黑洞,一面吞噬着数量惊人的物质,一面喷射出数量惊人的辐射流。这些吞噬者中最大、最饥饿的是所谓的类星体(准星体,因为从大多数望远镜看,它们就像星星一样,看上去像是恒星),也是宇宙中最活跃的物体。

当被吞噬的物质以接近光速的速度绕类星体的中心旋转时,这些物质被加热并向外甩出,这是由其自身的、令人难以置信的辐射力推动的。所有的物质消化不良,使类星体出现了奇异的景象,它的亮度比有1000亿颗恒星的星系还要亮1000倍。但是,一系列新的论文表明,如果将类星体放到我们的宇宙图上,其发出的相同的辐射,可能会毁灭容纳这些贪得无厌的物体的星系。

316日发表于《天体物理学杂志增刊》中的六项研究中,天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜,调查了13个类星体的喷射。也就是说,有高速辐射流从遥远的类星体中喷射出来。通过观察几年来不同波长范围的电磁波的流出,研究小组发现,类星体中涌出的风和气体可以超过4000万英里/小时(6400万公里/小时)的速度传播,并达到数十亿度的温度。

团队研究的一次喷射,在三年中从近4300万英里/小时(6900万公里/小时)加速到约4600万英里/小时(7400万公里/小时),这是太空中有史以来最快的风速。

研究人员发现,这种高温的快速气体流,能够对类星体的宿主星系造成不可思议的破坏,像海啸一样横穿星系盘,并向太空深处炸开可能形成恒星的物质。研究人员发现,在一年内,一次类星体喷射,可以将数百个相当于太阳的物质推入星际空间,创造出令人惊叹的烟花表演,同时阻止新恒星的形成。

这些发现可能有助于回答关于我们宇宙的长期迷题:为什么大型星系在达到一定质量后似乎停止增长?当研究小组将他们的新的类星体喷射数据载入星系形成模型时,他们发现辐射流能够阻止大型星系中新恒星的诞生。

未参与此项研究的纽约哥伦比亚大学和新泽西普林斯顿大学的天体物理学家耶利米·P·奥斯特里克说,“几十年来,理论家和观察家已经知道,某些物理过程会阻止大型星系中恒星的形成,但是这种过程的本质一直是个谜。将观测到的类星体喷射数据载入我们的模拟中,可以解决星系演化中的这些突出问题。”

对这些强大的喷射流的进一步研究(研究人员认为,只有当类星体吞噬更多物质时,喷射流才会加速),有助于提供有关宇宙中最活跃的物体如何构成(和破坏)整个星系的更多细节。

 


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