【原】新的發(fā)現(xiàn)表明：黑洞可能以一種令人驚訝的方式影響到恒星的形成

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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聽說(shuō)黑洞以一己之力助力了千萬(wàn)恒星的成長(zhǎng)？

在地球之外約有100億光年的某個(gè)宇宙角落，黑洞正張開它的血盆大口，噴涌出具有排山倒海之勢(shì)的能量流。據(jù)了解，這股能量流可能會(huì)加速距其100萬(wàn)光年內(nèi)星系中恒星的形成。

圖解：一張有史以來(lái)由恒星組成的最長(zhǎng)的黑洞合成圖

盡管黑洞已經(jīng)和宇宙真空吸塵器一樣早已盛名在外，它在其他領(lǐng)域其實(shí)也有“兼職”：宇宙的中心，存儲(chǔ)大量粒子和放射物的噴射機(jī)器，甚至還可能客串了恒星誕生的故事。如果黑洞真的有在恒星“生產(chǎn)”當(dāng)中推波助瀾的話，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)或許就可以證明首次觀測(cè)到的這個(gè)黑洞影響了多個(gè)星系中恒星的形成。

科學(xué)家們?cè)谖挥谛履鞲绲目枴ぱ胨够醮箨嚕╒LA）首次發(fā)現(xiàn)并命名這個(gè)星系為：(QSO) SDSS J1030+0524。星系周圍環(huán)境的圖像結(jié)合了亞利桑那州大型雙筒望遠(yuǎn)鏡（LBT）的可見光觀測(cè)技術(shù)以及智利甚大天文望遠(yuǎn)鏡(VLT)和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)圍繞地球軌道運(yùn)行的錢德拉x射線天文臺(tái)(CXO)所應(yīng)用的無(wú)線電波技術(shù)。同時(shí)，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也揭示了在距離黑洞所在星系100萬(wàn)光年的范圍內(nèi)，其他星系的密度均高于平均值。

而這個(gè)黑洞居住的星系，其實(shí)就是上圖中中間偏下的一塊淺粉色小點(diǎn)。歸整來(lái)看，源于黑洞的兩束粒子噴流（上圖中星系兩邊的藍(lán)色和紫色區(qū)域）可發(fā)射出無(wú)線電波，而黑洞周圍的氣體則發(fā)射出的是x射線。有趣的是，另一團(tuán)以大塊粉色形態(tài)出現(xiàn)在圖片左側(cè)邊緣的氣體也可以制造出x射線。看起來(lái)就像原本挺老實(shí)地待在黑洞身邊的一團(tuán)氣體被從黑洞中沖出來(lái)的兩束粒子噴流添加了興奮劑，于是脫離了黑洞的保護(hù)，去好幾個(gè)星系之外的世界闖蕩了一番。事實(shí)上，根據(jù)發(fā)表在天文學(xué)和天體物理學(xué)報(bào)上的論文，是兩束噴流擠壓了氣體，并且促使恒星以一個(gè)高于平均值的速度形成。

圖解：黑洞

對(duì)此，意大利比洛尼亞射線天文研究所(INAF)天文學(xué)家伊莎貝拉·普蘭多尼(Isabella Prandoni)在美國(guó)知名科技博客天文在線上表明，事實(shí)上，研究者們對(duì)于此事的態(tài)度恰恰是截然相反的——他們認(rèn)為，那些從黑洞注入到星系當(dāng)中的能量只會(huì)減緩恒星的形成。即使研究人員已經(jīng)觀測(cè)到了恒星形成加速的現(xiàn)象，普蘭多尼依舊做出了相應(yīng)的解釋：這種現(xiàn)象通常只會(huì)出現(xiàn)在射電噴流周圍，并且“不到幾百個(gè)千秒差距（一個(gè)千秒差距約為3260光年）”。這個(gè)令人驚訝的黑洞對(duì)于恒星形成的巨大發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)在未來(lái)成為一個(gè)重要的結(jié)論。

圖解：恒星的形成

這項(xiàng)研究的第一作者，來(lái)自意大利國(guó)家天體物理研究院(INAF)的羅伯特·吉利(Roberto Gilli)在天文在線上稱：“如果這是普遍現(xiàn)象，那么超大質(zhì)量的黑洞不僅在塑造它們所在的星系方面扮演了一個(gè)重要角色，還可能在塑造他們形成的環(huán)境中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用?！?/span>

圖解：星系

普蘭多尼表明，盡管這可能會(huì)是一個(gè)令人激動(dòng)的消息，但一切都才剛剛開始，現(xiàn)在所做的，也只不過(guò)是解釋了已有的數(shù)據(jù)罷了。它需要更深入、更高分辨率的無(wú)線電波觀測(cè)技術(shù)去確認(rèn)到底發(fā)生了什么。吉利也在天文在線上表示，研究團(tuán)隊(duì)下一步會(huì)更近地觀察黑洞體系，以便于了解它對(duì)于星系的影響到底有多深遠(yuǎn)，并且探究其他可能“中招”的星系，例如“蜘蛛網(wǎng)星系”。

圖解：錢德拉x射線天文臺(tái)（CXO）

錢德拉x射線天文臺(tái)（CXO），前身為高級(jí)x射線天體物理設(shè)施（AXAF）,是美國(guó)航天局(NASA)于1999年6月23日STS-93任務(wù)中發(fā)射的旗艦級(jí)太空望遠(yuǎn)鏡。擁有了高角度分辨率的鏡面，錢德拉對(duì)于x射線的敏感度是之前任何x射線望遠(yuǎn)鏡的100倍。由于地球大氣層吸收了絕大多數(shù)x射線，這些射線們并不能被地球上的x射線望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到。因此，這個(gè)觀測(cè)任務(wù)就交給了太空望遠(yuǎn)鏡。錢德拉是一顆運(yùn)行周期64小時(shí)的地球衛(wèi)星，其任務(wù)將在2019年繼續(xù)執(zhí)行。

圖解：牛頓-XMM衛(wèi)星

錢德拉x射線天文臺(tái)與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，康普頓伽馬射線天文臺(tái)，以及斯皮冊(cè)太空望遠(yuǎn)鏡齊名，是世上最偉大的望遠(yuǎn)鏡之一。該望遠(yuǎn)鏡以諾貝爾獎(jiǎng)得主，美國(guó)籍印度天體物理學(xué)家蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)的名字命名。其任務(wù)與歐洲航天局同樣在1999年發(fā)射的牛頓-XMM衛(wèi)星類似，但兩架望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)不同——錢德拉擁有更高的角分辨率。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. Ryan F. Mandelbaum- yt

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