宇宙古老遺蹟被發現!巨大黑洞“霸佔”星系中心 以星系物質為食

一組天文學家使用美國宇航局的錢德拉x射線天文臺發現,超大質量黑洞位於一種被稱為“紅金(red nugget)”的不尋常星系的中心時,它們的支配性極強。

近10年前,科學家們利用太空總署的哈勃太空望遠鏡深入宇宙深處,發現了第一批“紅金”,這些星系是宇宙還不到10億年時的古老遺蹟。

一些天文學家研究了它們的特徵,並將這些天體描述為今天橢圓星系的祖先,因為它們的重量和後者一樣重,儘管它們的體積是後者的五倍。

他們假定,在整個宇宙的歷史中,大部分的“紅金”星系都與它們的對應星系融合在了一起,但有些星系卻沒有受到影響。

這兩個未受影響的星系是MRK 1216和PGC 032673,分別距離地球2.95億光年和3.44億光年——在宇宙尺度上更接近,特別是與其他更遠的紅金星系相比。

一個使用NASA錢德拉望遠鏡的研究小組觀察了這對星系雙星,希望能更深入地瞭解它們是如何在數十億年的隔絕中進化的。

研究人員分析了這兩個星系中熾熱的x射線氣體,並能夠親眼目睹超大質量黑洞在其中心所產生的災難性影響。

“這些星系已經存在了130億年,從未與其他同類發生過相互作用,”該研究的主要作者諾伯特·維爾納(Norbert Werner)在NASA的一份聲明中說。

“我們發現,這些星系中的黑洞佔據了主導地位,其結果對試圖形成的新恆星不利。”

宇宙古老遗迹被发现!巨大黑洞“霸占”星系中心 以星系物质为食

當研究人員聚焦到MRK 1216的中心時,他們觀察到來自中心的無線電發射,並注意到該區域比銀河系的其他部分要熱得多。

這一點,再加上銀河系中心觀測到的其他跡象,表明中心的黑洞最近噴發出了高速噴流。

由於天文學家先前推測,來自中央特大質量黑洞的高速噴射流可以抑制恆星形成的過程,觀測證實了這一理論,即這種現象實際上正發生在這兩個紅金星系中。

這種發射產生的熱量如此之大,以至於其他部分的氣體無法冷卻到足以支持新恆星的誕生。

但這並不是研究人員觀察到的唯一現象。

研究小組發現了一些跡象,表明兩個星系中的黑洞也可能以同樣的熱氣體為食。

這意味著它們的大部分質量——大約是太陽質量的50億倍——可能是由氣體本身積累的。

“它們不僅阻止了新恆星的形成,”來自普林斯頓大學的愛因斯坦研究員、合著者Massimo Gaspari說,“它們還可能利用一些星系物質來養活自己。”

合著者Rebecca Canning在聲明中補充說:“錢德拉的數據告訴我們,對於這些紅金星系來說,漫長而孤獨的宇宙旅程是怎樣的。”

“雖然星系沒有與其他星系相互作用,但它們充滿了大量的內部混亂。”

這項名為“挖掘紅金:發現這種圍繞著熱暈的巨大、高密度的遺蹟星系”的研究發表在《皇家天文學會月刊》上,預印本網站(arXiv)的論文可在網上找到。


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