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2025年3月18日 星期二

科学探索宇宙時空

黑洞风阻碍恒星成长

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黑洞球状射线风的艺术表达,已预测,但尚未观测到

【新三才首发编译】天文学家们发现,星系中心巨大的黑洞发出的射线风强大到足以阻碍新的恒星的诞生。

这一发现由一个国际天文学家小组完成。他们由来自欧洲宇航局和美国宇航局的天文学家组成。所用的两台天文望远镜分别是XMM-牛顿和核频谱望远镜阵。其研究对象是一个超大质量的黑洞,相当于10亿个太阳。

该项工作显示了这样的黑洞对于星系的演化会有多大的影响。研究小组同时发现这些射线风以各种方向向外辐射,解决了这一颇具难度的课题。

加州技术研究所教授,核频谱望远镜阵的首席研究员菲奥娜·哈里森说,“我们已经知道位于星系中心的黑洞会吞噬星系物质,在这个过程中会产生风。这一过程会影响星系的成长。”

这两台望远镜同时记录来自遥远天体发出光的不同波段:该黑洞距地球20亿光年,名字叫PDS 456. 它发出不同波段的强大的光, 使之成为一个类星体。

核频谱望远镜阵专门检测高能X-射线频段,而XMM-牛顿则检测低能量X-射线频段。

XMM-牛顿早先探测到PDS456发出的吹向地球的强大的射线风, 因为射线风中的铁原子在某个特征方向会阻碍X-射线的传播。天文学家也借以计算出射线风的速度是光速的三分之一。

核频谱望远镜阵的高能波段让天文学家们观测到铁原子分布的另一番景象,即被散射到了边缘,这显示出射线风成球状分布。

美国宇航局的核频谱望远镜阵专门观测高能X-射线频谱,于2012年进入轨道

哈里森教授解释说,“我们一旦知道了射线风的速度,形状和大小, 我们就可以推算它的威力有多大。”PDS 456每秒钟抛射出的射线风相当于10个太阳的质量, 向外抛射的能量相当于太阳辐射能量的一万亿倍。

如此巨大的质量,以及射线风的形状,显示出PDS 456对周边星系存在着重大影响。其他超大质量的黑洞也是如此,如我们银河系中心的“人马座A”黑洞。

该项研究的第一作者,英国keele大学纳尔迪尼博士说,“现在我们知道,类星体射线风是星系质量损失的一个重要来源。这一过程损耗了星系的气体供应,而这些气体是恒星形成所需的燃料。”

他还说,“这一研究提供了星系演化机制的独特视角,即在漫长的演化过程中,星系中央的黑洞和该星系的联系。”

该发现在《科学》杂志上发表。

(责任编辑:方爱德)

(文章来源:BBC News)

 

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