活跃星系半人马座 A.(ESO/WFI(光学);MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss 等人(亚毫米);NASA/CXC/CfA/R.Kraft 等人) (X射线)
科学家们肯定很忙。,研究人员宣布,超大质量物体发出的强风塑造整个星系。
现在,一篇新的研究论文发现了第一个观测证据,证明超大质量黑洞实际上控制着星系中恒星形成的神秘过程。
几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞,其质量是太阳的一百万倍以上,但我们对它们知之甚少。我们也不完全理解为什么年轻的星系充满了快速形成的恒星,以及最终导致这一过程随着星系演化而停止的原因。
几十年来,科学家们一直怀疑从超大质量黑洞中涌出的能量以某种方式“淬灭”了这一过程,但现在加州大学圣克鲁斯分校的研究人员发现了第一个直接证据,证明这确实正在发生。
研究小组还表明,所讨论的黑洞的质量决定了星系中恒星形成的结束时间。换句话说,超大质量黑洞不仅塑造着星系,还控制着星系拥有的恒星数量。
“这是第一个直接观测证据,我们可以看到黑洞对星系恒星形成历史的影响,”让·布罗迪说加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学教授,也是该论文的合著者。
研究小组通过研究星系得出了这一结论,在之前的研究中,根据星系周围物体在太空中的活动,已经测量了星系中心黑洞的质量。
然后,研究小组分析了这些星系的光谱(来自它们的光量),以确定它们的恒星历史、它们是否仍然活跃以及它们静止了多长时间。
当他们将星系停止形成恒星的时间与其黑洞的质量进行比较时,他们发现了显着的差异。
这些差异无法用星系的任何其他特性来解释——大小、形状或内部运动学。
“对于恒星质量相同但中心黑洞质量不同的星系,那些拥有较大黑洞的星系比那些拥有较小黑洞的星系更早、更快地熄灭,”马丁·纳瓦罗说。
“因此,在那些中心黑洞较小的星系中,恒星形成持续的时间更长。”
这意味着黑洞的质量直接影响星系中恒星形成停止发生的速度。但仍有工作要做。将黑洞质量与星系静止联系起来的机制仍然未知。
一个想法是,它与“活动星系核’它可以在黑洞周围形成。活跃星系核是黑洞周围的碎片盘,当黑洞消耗物质时,它们会释放出令人难以置信的大量能量。其中最强大的是类星体。
一个研究表明,与星系演化模型一致,类星体风——来自活跃星系核的反馈——吹入并塑造形成恒星的分子气体。
人们认为,这种风最终会“关闭”或通过驱散气体来终止恒星的形成。
但这只是一种假设。
“黑洞可以通过不同的方式将能量释放到星系中,理论学家对如何发生猝灭有各种各样的想法,但要将这些新的观察结果融入到模型中,还有更多的工作要做,”新研究的合著者亚伦·罗曼诺夫斯基说。
该团队的研究成果已发表在期刊上自然。