众所周知,类星体是宇宙中最明亮的星系,它们的超大质量在太空中喷出大量的辐射。贪婪地吞噬巨大吸积盘中的物质。
好吧,他们只是变得更加硬核。天文学家发现,类星体发出的辐射波在穿过周围星系时会像海啸一样,以接近光速百分之几的速度向外推动物质。
众所周知,这种辐射爆炸可以将粒子移动到光速的一小部分,但这些新发现将其提升到了另一个水平,其中一些速度跃升是迄今为止最快的。
更重要的是,当它们炸毁家乡星系中的物质时,它们会抑制新恒星的形成。
“这些流出对于理解星系的形成至关重要,”弗吉尼亚理工大学的天体物理学家纳胡姆·阿拉夫 (Nahum Arav) 说道。
“它们每年推动数百个太阳质量的物质。这些流出物携带的机械能比整个银河系的光度高出数百倍。”
星系生命的类星体阶段通常是很早就– 在宇宙诞生之前持续数十亿年的剧烈活动时期吞噬或吹走所有附近的物质,进入更传统的成年期。
我们知道这个黑洞活动产生强大的风力吹向周围的空间。我们还知道这个空间中的冷气体是形成恒星的物质。人们认为,当黑洞风将其推开时,由于没有任何东西可以形成恒星,恒星的形成就会停止。
这与我们在较老的星系中观察到的情况一致,这些较老的星系比那些类星体所在的星系要安静得多。事实上,恒星形成到底是如何被熄灭的,是天文学家长期以来一直试图解决的一个难题,因为如果没有它,宇宙看起来可能与我们看到的非常不同,有更大的星系和更多的恒星。
它是可能有多种机制这可以解释这个持续存在的谜题。
“数十年来,理论家和观察家都知道存在某种物理过程阻止了大质量星系中的恒星形成,但该过程的本质一直是个谜。”宇宙学家耶利米·奥斯特里克解释说哥伦比亚大学和普林斯顿大学。
“将观测到的流出物放入我们的模拟中可以解决银河演化中的这些突出问题。”
Arav 和他的团队研究了哈勃望远镜对 13 个已知类星体的观测结果,以寻找流出物。当这些类星体海啸与星际气体碰撞时,碰撞会产生强烈的热量,其能量以电磁波谱中的光的形式发射出来。
“你会首先受到 X 射线和伽马射线的大量辐射,然后它会渗透到可见光和红外光,”阿拉夫说。 “你会看到一场巨大的灯光秀,就像银河系里的圣诞树一样。”
根据这些数据,他们能够测量迄今为止发现的三个最具能量的类星体流出,这些流出位于类星体星系 SDSS J1042+1646、SDSS J0755+2306 和 2MASS J1051+1247 中。这三个人的力量都足以产生需要反馈用于银河淬火。
其中,SDSS J1042+1646破纪录,流出加速最快。在三年的时间里,其流出量之一从每小时 7000 万公里(4300 万英里每小时)加速到每小时 7400 万公里(4600 万英里每小时)。
不过,这项研究不仅仅展示了星系如何被熄灭。这也可以很好地解释为什么大多数星系的大小与其黑洞的大小相关。
如果黑洞正在吹走物质,它不仅会限制恒星的形成数量,还会限制恒星的形成。它还限制了它可以吃的材料,从而限制了它能长到多大。
“哈勃的紫外线观测使我们能够跟踪类星体的整个能量输出范围,从较冷的气体到更强大的风中的极热、高度电离的气体,”天文学家杰拉德·克里斯说太空望远镜科学研究所。
“以前只有通过更困难的 X 射线观测才能看到这些。如此强大的流出可能会对中心超大质量黑洞的生长与其整个宿主星系的发展之间的联系产生新的见解。”
该研究已发表在六篇论文中天体物理学杂志增刊系列。