类星体插图。 (ESO/M. 谷物博览会)
是如此奇怪和神秘,我们可能永远无法解开他们所有的谜题。 但这个新证据相当奇妙——这是银河系核心超大质量黑洞主动塑造其环境的第一个证据,这一点令人怀疑,但之前从未得到证实。
不仅如此,他们这样做的方式——通过产生吹得很远很远的强风——影响新恒星的形成。 这意味着黑洞施加的影响比预期的要远得多,甚至到达了星系的最深处。
众所周知,超大质量黑洞会向周围的空间吹出强大的风。 太空中可能没有空气,但有等离子体、气体和其他事项在星际介质中。
之前的学习得出的结论是这些风其威力足以传播到整个星系,可以抑制该区域新恒星的形成。
这项新研究标志着首次观察到这种现象。
“超大质量黑洞令人着迷,”天体物理学家雪莱赖特说来自加州大学圣地亚哥分校。
“了解星系为何以及如何受到超大质量黑洞的影响是星系形成过程中的一个突出难题。”
这有问题的部分可见类星体,位于距我们约 93 亿光年的宿主星系 3C 298 中。
这意味着我们探测到的现象发生在宇宙历史的早期,大约有 138 亿年的历史。
类星体宿主星系的图像(A. Vayner 和团队)
黑洞本身是看不见的,因为没有光从它逸出,但它位于一个巨大的尘埃和气体吸积盘的中心,该吸积盘以惊人的速度围绕黑洞旋转。
这会产生摩擦和热量,从而发出巨大的光。 事实上,类星体是宇宙中最亮的物体之一。
在上图中,绿色突出了类星体照亮的整个星系中的高能气体,而蓝色代表了吹过整个星系的强大风。
超大质量黑洞本身位于图像中间稍下方的橙色边框明亮圆圈中。
星系生命的类星体阶段通常是早期、非常活跃的阶段,在黑洞吞噬掉附近所有物质后,进入更传统的成年期。
今天银河系附近的大多数星系都显示出中心超大质量黑洞的大小与星系大小之间的相关性。 但3C 298就不成比例了。
利用凯克天文台红外光谱仪 OSIRIS 和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列的数据,研究小组发现,考虑到黑洞的大小,它的质量比预期小 100 倍。
将拼图的各个部分放在一起,这表明黑洞早在星系周围合并之前就形成并建立了。
他们还观察到类星体驱动的风改变了分子气体的密度,大大减少了它 -其中的云对于恒星的形成至关重要。 这意味着类星体限制了恒星的形成。
这些发现是对遥远类星体及其对星系生长和恒星形成影响的调查的第一个结果。 但尽管它放弃了长期怀疑的机制的有力证据,但仍有工作要做。
例如,目前尚不清楚类星体星系是否可以包含在用于附近星系的缩放模型中。
目前还不清楚恒星的形成是如何发生的,因为类星体的风已经从星系中带走了大部分必需的气体。 研究小组提出,星系合并或来自星系间介质的气体将使星系达到黑洞大小的预期质量。
“研究这个星系最有趣的部分是将来自不同波长和技术的所有数据放在一起,”团队成员之一、天文学家安德烈·维纳 (Andrey Vayner) 说道。
“我们在这个星系上获得的每个新数据集都回答了一个问题,并帮助我们将一些拼图拼凑在一起。
“然而,与此同时,它提出了关于星系本质和超大质量黑洞形成的新问题。”
该团队的研究成果发表于天体物理学杂志。