“水母”星系揭示了怪兽黑洞的进食习惯

【博科园-科学科普】发光的“水母”星系揭示了一种新的方法来驱动宇宙中一些最强大的物体。一项新的研究发现在银河中心提供最贪婪的黑洞的过程,也可能会创造出新生恒星的“触须”。

虽然大多数星系,包括银河系,在它们的中心都隐藏着巨大的黑洞,但只有少数几个产生足够的电磁辐射才能产生活跃的星系核(AGN)。AGN在宇宙中闪耀着光芒,为什么它们在一些黑洞周围形成,而不是其他黑洞,这一直是一个谜。但水母星系可能有助于破解这种情况。

新研究的第一作者Bianca Poggianti说:当一个星系进入一个星系群时,在高速下坠入它的时候,聚集在一起的热、致密的气体——所谓的内部气体——就像一股强大的气体在星系的气体上,它把它剥离出来,形成尾巴,这给了星系“水母”的绰号。

一种水母星系JW100,由ESO的超大望远镜捕捉。图片:ESO/GASP collaboration

她说这种水母星系形成的同样的风也可能为生长的agn提供食物。

Poggianti是意大利帕多瓦天文台的一名研究员,他是一个国际科学家小组的成员,他们使用多单元光谱探测仪器(MUSE),在智利的欧洲太空天文台的超大望远镜(VLT)上研究水母星系。研究人员发现一个意想不到的高比例的触手星系中含有AGN。我们的第一个研究是系统地搜索(水母星系),并试图在当地宇宙的不同区域进行全面的普查。

解决一个谜

超大质量黑洞不断地供给。当他们吸入周围的气体和尘埃时,他们会产生强烈的辐射,有时可以从地球上看到,让科学家们去思考这些物体的食物来源。虽然黑洞很常见,但更强大、更明显的AGN是罕见的。

她说,Poggianti和她的团队是一个正在进行的观察114个水母星系的项目的一部分,这个数量级比之前观察到的要多。在拥有最长尾巴的7个星系中,研究人员发现6个星系中有一个超大质量的黑洞,这表明了这两种类型的物体之间的联系。先前的研究表明,强大的集群风将触角延伸到几十光年的压力剥离过程中。这些相同的风可以给超大质量黑洞提供食物,并通过将物质带到星系中心来不断滋养它们。

另一个水母星系,JW206,由ESO的超大望远镜拍摄。图片:ESO/GASP collaboration

但是科学家们想知道,风是否给黑洞提供了食物,还是黑洞产生了风?

从某种意义上说这类似于鸡和蛋的问题——首先是鸡和蛋的问题。虽然这两种效应都在起作用,但我们有充分的理由认为,第一种效应是普遍存在的。

通过研究星系的位置和速度,研究人员发现所有这些物体都靠近星系团的中心,并且与星团本身的速度比较高。他们是压力剥离最强大的理想条件。

另一方面如果来自银河中心的影响形成了巨大的触须,星系将会更随机地分散。这项新研究在8月16日的《自然》杂志上发表。

像这样的水母星系叫做JO204,并在智利的ESO的超大望远镜上成像,这可能有助于破解超大质量黑洞的奥秘。图片:ESO/GASP collaboration

盛开的水母

当星系团的风扫过一个星系的尘埃和气体时,他们创造的触须充满了灿烂的年轻恒星。这些恒星在光波的光波长上闪耀着明亮的光芒,使这些物体脱颖而出,研究人员通过超过70个星系群的图像来寻找尾巴。科学家们还在星团外发现了水母,其中一些是星系群的一部分,另一些则是自己的。在群体中发现的星系往往缺乏集群同胞的壮观的尾巴,而所有的星系都是聚集在一起的。

将压力剥离和agn -宿主星系相结合的模拟既复杂又昂贵,需要大量的时间和计算机能力。这就是为什么没有这种模拟存在的原因。在我们发现之后,世界上将会有研究小组试图将这两个过程模拟在一起,这样的模拟对于解释新的连接很有价值。

这七只水母只是大群的一部分。在与缪斯(GASP)项目的星系中气体剥离现象中,Poggianti和她的同事们正在继续研究超过100个有趣的星系。

当所有的观测结果都在我们的手中,预计从现在开始大约一年后,我们将能够有一个完整的画面。一旦研究人员获得了所有的数据,团队就能看到特征是如何变化和发展的。观察水母星系有些是在气体清除开始的时候,有些是长尾的,还有一些没有燃料,没有燃料的年轻恒星——将允许研究人员研究水母生命周期的各个阶段。

这就像在你的眼睛前看到星系的演化。

该团队正在计划在某些情况下已经开始工作,以不同波长的方式观测星系,在新墨西哥的卡尔g . Jansky非常大的阵列,在智利的Atacama探路者实验和Atacama大毫米/亚毫米阵列,这样的观察将有助于研究人员了解水母星系中的气体是如何随着时间演变的。

因为这是世界上最强大的天文观测设施,每一个都有自己的领域和波长,它们的结合将使我们能够研究所有不同的气相,以及它们如何相互联系,以及如何形成新的恒星。


作者:Nola Taylor Redd

来自:Space

编译:中子星

审校:博科园