一組天文學家使用美國宇航局的錢德拉x射線天文臺發(fā)現(xiàn),超大質(zhì)量黑洞位于一種被稱為“紅金(red nugget)”的不尋常星系的中心時,它們的支配性極強。
近10年前,科學家們利用太空總署的哈勃太空望遠鏡深入宇宙深處,發(fā)現(xiàn)了第一批“紅金”,這些星系是宇宙還不到10億年時的古老遺跡。
一些天文學家研究了它們的特征,并將這些天體描述為今天橢圓星系的祖先,因為它們的重量和后者一樣重,盡管它們的體積是后者的五倍。
他們假定,在整個宇宙的歷史中,大部分的“紅金”星系都與它們的對應星系融合在了一起,但有些星系卻沒有受到影響。
這兩個未受影響的星系是MRK 1216和PGC 032673,分別距離地球2.95億光年和3.44億光年——在宇宙尺度上更接近,特別是與其他更遠的紅金星系相比。
一個使用NASA錢德拉望遠鏡的研究小組觀察了這對星系雙星,希望能更深入地了解它們是如何在數(shù)十億年的隔絕中進化的。
研究人員分析了這兩個星系中熾熱的x射線氣體,并能夠親眼目睹超大質(zhì)量黑洞在其中心所產(chǎn)生的災難性影響。
“這些星系已經(jīng)存在了130億年,從未與其他同類發(fā)生過相互作用,”該研究的主要作者諾伯特·維爾納(Norbert Werner)在NASA的一份聲明中說。
“我們發(fā)現(xiàn),這些星系中的黑洞占據(jù)了主導地位,其結(jié)果對試圖形成的新恒星不利?!?/p>
當研究人員聚焦到MRK 1216的中心時,他們觀察到來自中心的無線電發(fā)射,并注意到該區(qū)域比銀河系的其他部分要熱得多。
這一點,再加上銀河系中心觀測到的其他跡象,表明中心的黑洞最近噴發(fā)出了高速噴流。
由于天文學家先前推測,來自中央特大質(zhì)量黑洞的高速噴射流可以抑制恒星形成的過程,觀測證實了這一理論,即這種現(xiàn)象實際上正發(fā)生在這兩個紅金星系中。
這種發(fā)射產(chǎn)生的熱量如此之大,以至于其他部分的氣體無法冷卻到足以支持新恒星的誕生。
但這并不是研究人員觀察到的唯一現(xiàn)象。
研究小組發(fā)現(xiàn)了一些跡象,表明兩個星系中的黑洞也可能以同樣的熱氣體為食。
這意味著它們的大部分質(zhì)量——大約是太陽質(zhì)量的50億倍——可能是由氣體本身積累的。
“它們不僅阻止了新恒星的形成,”來自普林斯頓大學的愛因斯坦研究員、合著者Massimo Gaspari說,“它們還可能利用一些星系物質(zhì)來養(yǎng)活自己?!?/p>
合著者Rebecca Canning在聲明中補充說:“錢德拉的數(shù)據(jù)告訴我們,對于這些紅金星系來說,漫長而孤獨的宇宙旅程是怎樣的?!?/p>
“雖然星系沒有與其他星系相互作用,但它們充滿了大量的內(nèi)部混亂?!?/p>
這項名為“挖掘紅金:發(fā)現(xiàn)這種圍繞著熱暈的巨大、高密度的遺跡星系”的研究發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上,預印本網(wǎng)站(arXiv)的論文可在網(wǎng)上找到。