项与类星体有关的最新研究,将有望改写现有的星系死亡理论

文章作者:管理一号 | 2019-08-12
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一项与类星体有关的最新研讨,将有望改写现有的星系逝世理论

北京时间8月12日音讯,据国外媒体报道,美国堪萨斯大学一个研讨团队宣告了一项重要发现:有些星系的中心存在类星体,但因其内部含有丰厚的低温气体,因此依然能够持续发生出重生的恒星。这是一大突破,它将推翻现有关于星系成熟的理论并可能代表了星系生命周期内的一段此前不为人知的阶段。

类星体(quasar)也被称为“类星射电源”(quasi-stellar radio source),天文学家们认为其本质上其实是一类活动星系核,这里存在一个超大质量的黑洞。很多气体物质落向黑洞时,会在周围形成一个巨大的吸积盘,并在此进程中释放出惊人强度的电磁波辐射,其在特定电磁波段的亮度常常能够超过一整个惯例星系。一般状况下,类星体的形成果类似于一个星系的“退休”,在曩昔,类星体的形成通常被视作是一个星系损失孕育重生恒星的才能,逐步迈向逝世的标志。

那些落向黑洞的气体物质会在加热,并释放出强烈的X射线。不同波长的电磁波直接对应的是不同的温度。比如说,人体的体温会发生红外波段辐射,而能够发生X射线辐射的天体,那就是世界中最高温的天体之一了。这些气体物质聚集在吸积盘内部,因为挨近光速的高速滚动引发的剧烈摩擦而被急剧加热。一起这一区域的磁场线也发作严峻的歪曲和缠绕。这一点与太阳耀斑的发生机制存在相似之处,在磁感线作用下,你会观察到很多的物质抛射现象发作,这些物质被抛离黑洞邻近。这些气体物质喷流实际上抑制了星系的气体物质供给,因此星系便再也得不到更多的气体物质供给以孕育重生之恒星,而当一个星系不再能够发生重生恒星时,我们便将其视作一个挨近逝世的星系。

但最新研讨中发现,在具有吸积盘与超大质量黑洞的星系中,大约有10%的星系在进入这一阶段之后依然具有低温气体供给,因此依然能够持续发生新的恒星。

这10%的星系,自身的内部差异就十分大:有些星系能够看到十分显着的兼并历史痕迹,而其他一些星系看着就像银河系,具有很显着的悬臂结构,而还有一些则显得适当致密。从这种多样化的样本中,再次挑选出其间10%,这些成员星系都十分致密,并且都是发蓝色光,温度很高,亮度很高的源,这些星系的状况几乎完全符合一个超大质量黑洞经过很多消耗气体物质,然后导致一个星系彻底损失孕育重生恒星才能之后的姿态。这是一个个挨近逝世的星系,但却模糊在其间的一些星系内部观察到低温气体的迹象。像这样的星系将其称作“低温类星体”(cold quasars)。

所谓“低温类星体”现象,实际上可能是星系临终前演化的一个时间短,因此此前尚未被注意到的阶段。假如用人的一生来做比方的话,转瞬即逝的“低温类星体”阶段,可能就像是一个星系的“退休派对”。处于这一阶段的星系很罕见,因为这一阶段持续时间很时间短,而研讨团队刚好捕捉到了恒星重生进程彻底中止之前的这一时间短时刻。

研讨团队最早是在分析美国斯隆数字巡天项目的数据时发生相关研讨想象的。斯隆数字巡天数据库是这个世界上现有的最全面精细的星系数字地图。在一个编号82的天区内,研讨团队调用欧洲空间局XMM牛顿空间望远镜在X波段拍摄的这一天区的图像数据鉴定出了一些类星体。

X射线是搜索生长中黑洞的关键手法。从那里动身,研讨组再次调用赫歇尔红外空间望远镜,在红外波段观察这一天区。在红外波段,研讨组能够检测这里存在的尘土和气体类低温物质。

这项研讨的含义在于进一步清晰了星系内部恒星重生机制的中止进程是如何进行的,并推翻了现有关于类星体的一些观点。

此前已经知道类星体会阅历一个被尘土云遮盖的阶段,超大质量黑洞会被很多尘土围住,我们将其称“红色类星体”阶段(red quasar phase)。但现在又发现了此前没有注意到的新的过渡阶段。在此之前,假如你跟一个研讨类星体的人说,你发现了一个亮堂的类星体,温度很高,发蓝色光,但一起其内部依然存在适当数量的尘土和气体,并且有适当多的重生恒星现象,那么对方会说“不可能,那不科学。”

接下来研讨组计划确认,所谓的“低温类星体”专门存在于某一类的星系之中,仍是在不同星系内都有可能发作。这是一个过渡性质的阶段,持续时间可能在1000万年左右。在世界尺度上,这真是属于转瞬即逝的概念,因此难以捕捉。 

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