几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞。天文学家认为每个星系都存在这种现象,但这一说法很难得到证实。并不是因为可能有很多例外——困难在于许多黑洞隐藏得很好,我们不知道它们在那里。新的工作改进了对这些超大质量黑洞中有多少被尘埃笼罩的估计,而且这个数字比预期的要大。
多年来,隐藏的超大质量黑洞的估计数量一直徘徊在 15% 左右。这仍然意味着可见宇宙中有数十亿甚至数千亿。新的研究估计,被尘埃和气体包围以致 X 射线无法逃脱的超大质量黑洞的数量约为 35%,但也可能高达 44%。
确定被遮挡黑洞的数量对于理解星系演化和黑洞如何生长非常重要。如果它们的生长是通过消耗材料而不仅仅是通过碰撞,那么您会期望它们中的很大一部分会被覆盖,正如这项研究表明的那样。
黑洞还通过各种反馈机制调节星系的生长。一个积极进食的黑洞吞噬周围的物质,最终会喷出相当一部分物质。这个过程可以产生覆盖整个星系的风,从而阻止恒星的形成。
研究合著者、南安普顿大学天体物理学教授波沙克·甘地教授在一份报告中表示:“如果没有黑洞,星系将会变得更大。”陈述。 “因此,如果我们的银河系中没有超大质量黑洞,天空中可能会有更多的恒星。这只是黑洞如何影响星系演化的一个例子。”
这项工作主要使用了美国宇航局的两台太空望远镜,它们的建造和运行相隔数十年。其中之一是 IRAS,即红外天文卫星,于 1983 年运行了 10 个月。IRAS 寻找覆盖黑洞的云层发出的热量,而望远镜则发现了数百个候选者——经历强烈恒星形成的星系可以发出类似的光芒——所以需要通过地面望远镜进行后续观测,以确认仅来自黑洞的发射。
然而,关键的后续观察是使用 X 射线进行的。除了最高能的X射线之外,这些云几乎可以吸收超大质量黑洞周围发出的所有光。这项工作需要 NuSTAR(美国宇航局 X 射线天文台)来观测这些高能光子。这项工作具有挑战性,因为找到它们可能需要数小时的观察,因此团队需要 IRAS 数据来知道将 NuSTAR 指向何处。
研究负责人、加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的天体物理学家彼得·布尔曼 (Peter Boorman) 表示:“IRAS 和 NuSTAR 对于这个项目的用处让我感到惊讶,尤其是尽管 IRAS 已在 40 多年前投入运行。” “我认为它展示了望远镜档案的遗产价值以及同时使用多种仪器和光波长的好处。”
该研究发表于天体物理学杂志。