天天想着罢工,如果黑洞也罢工了。。。
作者:admin浏览数:2020-08-10 21:12:51
如同银河系一般,几乎所有的星系中间都会有一个超大质量黑洞,像帝王一样,掌控着这个星系甚至是周围整个星系团的生息演变。
天文学家们一直很好奇,如果这些超大质量黑洞“罢工”了,会是怎样一番景象。位于地球99亿光年外的星系团SpARCS104922.6+564032.5 (简称SpARCS1049)中央的黑洞,或许正以一场大罢工给出答案。
X光波段下的SpARCS1049
一般来说,打卡上班之后的中央黑洞会疯狂吸积周围气体,这些气体在落入黑洞之前会先在其附近形成一个巨大的吸积盘(这里的‘附近’可能代表几十甚至上百光年,只是对于宇宙尺度来说还算不上远)。吸积盘上的气体在落入黑洞之前会辐射出大量光子,而这些光子会加温外围的星系团气体,使得它们无法冷却下来用以生成恒星。
中央黑洞会将星系团内的气体加热使得它们无法冷却下来形成恒星
因此,中央黑洞的剧烈活动一般会干扰新的恒星形成。之前对银河系附近(几亿光年内)的星系团观测显示,中央黑洞的活动会使恒星的形成速度降低上千倍甚至更多。可是一旦中央黑洞撂挑子罢工了,不再有能量注入周围的星系团气体,这些气体就会冷却下来,从而快速形成大量恒星。
星云中气体冷却形成恒星的过程
天文学家在处理钱德拉X射线卫星(Chandra X-ray Observatory)的数据的时候,发现在距离SpARCS1049中心80000光年处,正在生成大量的恒星:大约每年会生成900倍太阳质量的恒星,这一速度比银河系快了900多倍!(按照这个星系团中的恒星生成的速度,银河系中所有的恒星都可以在1亿年内生成,而实际上银河系的年龄已经超过了100亿年)
而对于SpARCS1049的中央区域,天文学家们发现那里的黑洞或许并没有好好工作。因为那里既没有产生无线电波段的中央喷流,也没有物质坠入时升温辐射出的X射线信号。
主导这项研究的,来自加拿大蒙特利尔大学的Julie Hlavacek-Larrondo说:“这个星系团让我想起了‘猫不在,老鼠欢(when the cat's away, the mice will play)’的谚语,作为猫咪的黑洞似乎很安静,而作为老鼠的恒星倒是很忙。”
Kitt Peak望远镜和NASA的Spitzer空间望远镜在红外波段记录下了恒星胚子HOPS 383的诞生过程
可是为什么SpARCS1049的中央黑洞就这么罢工了呢?科学家们发现这个星系团的气体稠密区域与中央黑洞错开了位置,这意味着这颗超大质量黑洞或许因为燃料不足,一直吃不饱饭,自然也就没力气干活——加热星系团内的气体。气体充分冷却之后,这个星系团才有机会孕育大量的恒星。
【智障机器人:“人是铁,饭是钢,一顿不吃就罢工。”】
参考来源 /
Hlavacek-Larrondo J, Rhea C L, Webb T, et al. Evidence of runaway gas cooling in the absence of supermassive black hole feedback at the epoch of cluster formation[J]. arXiv preprint arXiv:2007.15660, 2020.
Robitaille T P, Whitney B A. The present-day star formation rate of the Milky Way determined from Spitzer-detected young stellar objects[J]. The Astrophysical Journal Letters, 2010, 710(1): L11.
作者简介 /
猫又,国家天文台星系宇宙学团组博士在读,研究方向为星系结构演化。
科学审核 / 苟利军
中国国家天文
Chinese National Astronomy
微信号:chineseastronomy
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