大黑洞附近仍然有新的恆星形成

2020-12-01 騰訊網

據外媒報導，天文學家發現了一個遙遠的星系，儘管其核心存在著一顆破壞性的「冷類星體」，但該星系仍設法繼續製造新恆星。

這一發現是利用空中飛行的SOFIA望遠鏡發現的。SOFIA望遠鏡被安裝在一架經過特殊改裝的波音747SP飛機的側面，它能觀察到遙遠星系發射的紅外光。

人們現在所觀察到的宇宙到處都充斥著不再能創造新恆星的星系。天文學家認為，這種停滯的原因在於這些巨大的宇宙結構中心的超大質量黑洞。因為為了形成新的恆星必須要有大量的未束縛的塵埃和冷氣體。

隨著時間的推移，萬有引力和其他催化劑使得形成這些恆星溫床的物質聚集在一起並最終結合成完全形成的恆星和太陽系。

然而，超大質量黑洞貪婪的捕食習慣會打亂這一過程甚至使其完全停止。

當物質向黑洞內墜落並進入吸積盤時它開始加速旋轉並發出難以置信的光亮，此時，它會以電磁輻射的形式釋放出大量的能量。當這種餵食以真正巨大的規模發生時，這種超大質量黑洞就會轉變成一個類星體--宇宙中已知的最亮的宇宙天體。

在這個階段，類星體會向周圍的星系釋放大量的能量，在這個過程中，它會加熱或驅逐留存在其中的大部分形成恆星的冷物質。通常情況下，這將會削弱星系產生新一代恆星的能力。

然而現在一項新的研究表明，距離地球52.5億光年的一個名為CQ 4479的星系能經受住這場風暴，因為它的中心特大質量黑洞轉變成了一個類星體並繼續產生新的恆星。

據了解，新研究的論文作者利用了由平流層紅外天文觀測臺(SOFIA)望遠鏡收集的紅外數據。這個安裝在一架經過特殊改裝的波音747SP飛機上、在雲層之上飛行的2.7米長望遠鏡能在避開99%的地球紅外阻擋大氣層的情況下觀測遙遠的銀河系。

該望遠鏡讀取到了CQ 4479發出的紅外光指紋，從而確定了在恆星形成過程中仍在被加熱的星系中的星際塵埃和氣體的數量。

根據SOFIA的數據了解到，潛伏在CQ 4479中心的怪物是一種罕見的類星體--被稱為冷類星體。當黑洞轉變成類星體但不能完全抑制其宿主星系的恆星誕生速度時就會發生這種情況。

SOFIA觀察到CQ 4479的時間似乎很短，在星系屈服於類星體的破壞性影響之前恆星仍能形成。研究的論文作者估計，從飛行望遠鏡收集到的光離開光源的那一點開始，該星系每年約會產生100顆太陽大小的新恆星。

「這向我們表明，活躍黑洞的增長並不會立即阻止恆星的誕生，這跟目前所有的科學預測相違背，」堪薩斯州勞倫斯市堪薩斯大學的助理教授、這項研究的論文合著者Allison Kirkpatrick指出，「這促使我們需要重新思考關於星系是如何進化的理論。」

相信下一代太空天文臺如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡所進行的後續研究將進一步加深人類對類星體釋放出的巨大力量如何影響其宿主星系的理解。

相關研究報告已發表在《Astronphysical Journal》上。

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