黑洞喷流可能正在搅动含有早期“红土豆”星系的气体云
在早期宇宙中,黑洞可能正在搅动一个包含邻近星系的“气体罐”。该星系位于早期宇宙中,星系与气体巨大网状结构交汇处。一张合成图像显示了该星系的X射线,来自钱德拉(蓝色)、VLT的光学光数据(红色)以及韦伯的红外数据(红、绿、蓝)。证据表明,邻近星系黑洞的喷流可能使红土豆周围的气体保持湍流,阻止其如预期般大量新恒星形成。图片来源:X光:NASA/CXC/米兰比科卡大学/W. Wang 等;红外线:NASA/ESA/CSA/STScI;广播:ESO/NRAO/NAOJ/ALMA;图像处理:NASA/CXC/SAO/N. Wolk 和 P. Edmonds
(神秘的地球uux.cn)据钱德拉X光中心(作者:梅根·瓦茨克):根据发表在《天文学与天体物理》期刊上的一项新研究,利用NASA钱德拉X射线天文台的观测数据,黑洞可能正在搅动早期宇宙中包含邻近星系的“气体罐”。这个正在慢慢“烹饪”的星系被命名为MQN01 J004131.9-493704,但天文学家因其出现在NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜图像中的形象而给它起了个绰号。
红土豆星系位于距离地球约117亿光年的交汇处,那里是星系和气体之间巨大的网状结构相遇。天文学家用韦伯瞄准了该区域,因为他们知道这里拥有早期宇宙中迄今为止最密集的星系和不断增长的超大质量黑洞之一。
一阵失踪的星星爆发
欧洲南方天文台的超大望远镜数据显示,红土豆星系被一团巨大的相对冷气体云或“锅”包围。天文学家预计,在部分气体被吸入星系后,它会有大量年轻恒星形成。这种现象在被冷气体包围的邻近星系中已见过,但令人惊讶的是,红土豆星系中却没有。
“恒星的形成并不像我们预期的那样,所以我们去寻找原因,”意大利米兰比科卡大学的王伟晨说,他是这项新研究的负责人。“我们发现这个宇宙厨房里可能有厨师。”
一个重要线索是,环绕红土豆星系的气体云相比其他星系的大型气体云异常湍流。这种湍流可能阻止了大部分气体落入红土豆星系,阻止大量新恒星的形成。
邻居的喷流是罪魁祸首
王和同事们随后开始寻找这场动荡的根源。利用钱德拉,他们发现来自邻近星系黑洞的一股粒子喷流正朝向红土豆星系周围的气体云,可能引发了湍流。
米兰比科卡大学的合著者塞巴斯蒂亚诺·坎塔卢波说:“如果黑洞的喷流搅动了红土豆周围的气体,它可能会大大减缓银河系获取新新鲜物质以形成恒星的速度。”“借助搅动产生的能量,星系将饥饿,无法以预期的速度产生新恒星,而在同一宇宙时期,类似星系的预期。”
虽然红土豆星系大多拥有更古老、较冷的恒星,因此在光学和红外数据中呈现红色,而拥有喷流黑洞的星系则不是这样。相反,这个星系位于红土豆约20万光年外,正在非常活跃地形成恒星,包括大质量、炽热的恒星,其他大多数邻近星系也是如此。
天文学家希望了解星系和黑洞如何相互作用——尤其是在宇宙历史的关键时期——以及这如何影响恒星的形成时间和方式。
米兰比科卡大学的合著者安德烈亚·特拉瓦斯乔说:“红土豆留下了可能帮助我们找到一些重大问题答案的信息碎片。”“对于这样一个银河土豆来说,这可是个相当重要的任务。”
其他原因看起来不太可能
作者考虑了导致气体湍流的其他解释,包括红土豆星系中心超大质量黑洞的爆发,或新恒星爆发产生的能量。然而,他们认为这些解释的可能性低于邻近星系的喷气流。
这项工作是少数已发表研究,探讨早期宇宙中被动星系周围气体行为的研究之一,比如红土豆,发现距离地球约110亿光年。
NASA哈勃太空望远镜的数据也被用来支持揭示银河系红色和低恒星形成率所需的测量。













