宇宙在数十亿英尺的眼睛所能看到的数十亿美元中蜂拥而至。在这一群众中,有些星系确实以壮观的方式脱颖而出。
这些是类星体星系。由活跃的超大型驱动黑洞它们以如此巨大的速度散布着材料,它们用宇宙中一些最亮的光燃烧,在电磁频谱上照亮银河系中心。几十年来,天文学家一直想知道为什么有些星系具有如此极端的活动,而另一些则没有。
现在他们认为他们已经破解了它。通过对附近的类星体和非Quasar星系进行仔细研究,由英国赫特福德郡大学的天体物理学家乔尼·皮尔斯(Jonny Pierce)领导的团队得出结论,在大多数情况下,当两个星系开始碰撞和合并过程时,都会触发类星体活动。
这告诉我们,在数十亿年当银河系开始与仙女座合并时,我们自己的银河系可能会变成炽烈的类星体。不是那个地球,更不用说任何遥不可及的人了,可能会在附近看到它。
“类星体是宇宙中最极端的现象之一,我们所看到的可能代表了我们银河系的未来,当它与大约五亿年的仙女座星系相撞时,它可能代表我们自己的银河系的未来,”天体物理学家Clive Tadhunter说英国谢菲尔德大学
“观察这些事件并最终理解为什么发生的事件令人兴奋 - 但值得庆幸的是,地球在相当长的一段时间内都不会在这些世界末日的一集中。”
黑洞是宇宙中最黑暗的事物,因此具有讽刺意味的是,它们是我们能看到的一些最亮的光背后的动力。然而,尽管我们看不到黑洞本身 - 据我们所知,事件视野从内部看不到 - 周围的活动可能会变得强烈。
当黑洞在其轨道上的材料上“进食”时,物质的混合物并不简单地掉下喉咙。它像水盘旋排水管。极端的摩擦和重力将材料加热到令人难以置信的温度,使其在光谱中发光。材料越多,重力场就越强,材料产生的光就越多。
类星体是超级质量的黑洞,正在积聚材料几乎是极限他们可以进食的速度;如果材料变得更明亮,向外辐射压力将超过重力向内拉力,将材料推回太空。黑洞可以超过短时间的限制,但不能超出数量中观察到的持续积聚。
但是,问题是材料的来源,这是一项挑战。那是因为研究材料向周围及周围的类星体星系中心的流动确实很难。结构通常太小,无法在大多数类星体的距离上看到,而银河中心的眩光太明亮了,无法看到很多细节。
此外,触发类星体活动的事件可能需要比类星体活动持续的更长的时间。这意味着,对于每个带有触发活动迹象的类星体星系,还有更多的表现出相同的特征,并且尚未开始使用任何类星体活动。
因此,一些研究集中在类星体的种群上,从中出现了星系碰撞作为候选原因。尽管如此,结论还是很有希望的。因此,皮尔斯(Pierce)和他的同事对附近的48个类星体进行了更详细的调查,在约35亿光年之内,将它们与100个类似星系进行了比较,没有类星体活动。
他们发现,样本中有三分之二的类星体表明,与另一个星系相遇在重力上受到重力的迹象。这是他们在非Quasar星系中发现的引力干扰率的三倍,研究人员可能是类星体星系中真正干扰率的下限。
当两个星系发生碰撞时,将大量的气体重力拖到超大质量的黑洞中,使其有一大堆新鲜的材料。有趣的是,该小组发现,他们观察到的许多干扰的类星体仍处于合并前阶段,表明气体流向银河系中心可以在两个银河系合并之前很早就触发类星体活性。
但是,我们的理解仍然存在一些差距。星系相互作用可能是类星体活动的最常见触发因素,但是还有其他方法可以打开类星体活动。这些也需要进行调查。
“尽管我们的结果表明,与星系相互作用相关的气流可以为中央超级质量黑洞提供足够的质量中心速率,甚至在两个核共聚之前就触发了类星体活性,但在煤气后阶段触发了一些物体,”研究人员写道。
“此外,我们的样本中的少数是圆盘星系,在深度成像观察中似乎不受干扰。因此,即使这不是低红移时的主要机制,世俗的过程有时可能会触发类星体活动。”
该研究已发表在皇家天文学会的月度通知。