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银河星诞生由黑洞调控的证据

时间:2018-05-16  点击: 28

em使用哈勃太空望远镜,天文学家发现了宇宙最大椭圆        Donahue的论文发表在2015年6月2日的天体物理学期刊上。 2015年

将哈勃数据与一套地基和太空望远镜的观测资料相结合,两个独立小组发现黑洞,射流和新生恒星都是自我调节周期的一部分。从黑洞射出的高能射流会加热周围气体的光环,控制气体冷却并落入银河系的速度。美国宇航局的哈勃太空望远镜精致的高分辨率和紫外光敏感度使得天文学家能够看到在巨椭圆星系中心发现的活跃黑洞射流形成的热蓝色恒星结。

“把星系周围的气体想象成一种气氛,”密歇根州立大学的第一项研究Megan Donahue解释说。 “这种氛围可以包含不同国家的物质,就像我们自己的大气中有气体,云彩和雨水一样。我们所看到的是一个雷暴般的过程。当喷气机从银河系中心向外推进气体时,这些气体中的一些冷却并沉淀成冷团,像雨滴一样回落到星系中心。“

“”雨滴“最终足够凉爽,可以成为恒星形成的低分子气体云,而哈勃独特的远紫外线功能使我们能够直接观察这些恒星形成的”阵雨“,”第二项研究的领导者Grant耶鲁大学Tremblay。 “我们知道,这些阵雨与喷气机有关,因为它们被发现在细丝和卷须中,它们环绕着喷气式飞机,或者拥抱喷气式飞机膨胀的巨大气泡边缘,”特伦布莱说,“最后他们旋转起来在中心黑洞周围形成星状气体的“水坑”。“

但是,什么应该是一场雨季降雨,只会被黑洞降低为毛毛雨。虽然有些向外流动的气体会冷却,但黑洞会加热星系周围的其余气体,从而阻止整个气体封套更快地冷却。整个周期是一个自我调节的反馈机制,就像房屋加热和冷却系统上的恒温器一样,因为黑洞周围的“水坑”提供了为喷气机供电的燃料。如果发生过多冷却,则喷嘴变得更强大并增加更多热量。如果喷气机增加太多热量,它们会减少燃料供应并最终减弱。

这一发现解释了为什么现今宇宙中的许多椭圆星系没有以更高的恒星出生率闪烁的奥秘。多年来,这个问题一直存在,为什么星系充满气体并不能把所有这些气体变成恒星。星系演化的理论模型预测,当前比银河系更大的星系应该具有恒星形成的爆发,但情况并非如此。

现在科学家们理解了这种被捕发展的情况,在这种情况下,加热和冷却循环会保持恒星诞生。冷却气体的细雨为中心黑洞的射流提供了足够的燃料,以保持星系的其余气体热。研究人员表明,星系不需要像星系碰撞那样的奇妙和灾难性事件来解释他们所看到的星形生长的阵雨。

由Donahue领导的这项研究观察了来自Hubble(Cluster)Lensing和Supernova Survey(CLASH)中发现的各种大质量椭圆星系的远紫外光,其中包含远处宇宙中的椭圆星系。这些包括下雨和形成恒星的星系,以及其他星系。相比之下,Tremblay和他的同事的研究只是在附近的宇宙中观察椭圆星系,并在其中心放置烟花。在这两种情况下,星形诞生的细丝和结似乎都是非常相似的现象。由罗彻斯特理工学院的Rupal Mittal和马克斯普朗克引力物理研究所领导的一项早期的独立研究也分析了与Tremblay样本相同的星系中的恒星出生率。

研究人员得到了密歇根大学袁力研究人员开发的一组令人兴奋的新型气体流动流体力学计算机模拟。 Donahue解释说:“这是我们第一次有模型预测这些东西应该如何看待。” “当我们将模型与数据进行比较时,我们观察到的恒星形成的阵雨与模拟中出现的恒星之间有惊人的相似之处。我们正在获得物理洞察力,然后我们可以将其应用于模型

除了显示新星和新星在哪里的哈勃之外,研究人员还使用了Galaxy Evolution Explorer(GALEX),Herschel Space Observatory,Spitzer Space Telescope,Chandra X射线天文台,X射线多镜(XMM-Newton),国家射电天文台(NRAO)的Jansky超大阵列(JVLA),国家光学天文台(NOAO)的基特峰WIYN 3.5米望远镜和麦哲伦巴德6.5米望远镜。这些天文台共同描绘了所有气体从最热到最冷的全部图像。这套望远镜展示了星系生态系统是如何工作的,包括黑洞及其对星系和周围气体的影响。

Donahue的论文发表于2015年6月2日的“天体物理学期刊”。Tremblay的论文于2015年6月29日发布在皇家天文学会月刊中。

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CLASH最亮星系星系的紫外形态和恒星形成速率远星核形成星系中星形星系丝的紫外形态最亮的星系团星系

来源:Ann Jenkins / Ray Villard,太空望远镜科学研究所

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