星系死亡過程懸而未決 冷類星體或揭祕

文/蕭路

人氣 692

【大紀元2021年01月22日訊】於1月11日開始的美國天文學會年會上一項研究報告稱,一個編號為CQ 4479的星系雖然仍在形成大量新恆星,但它的中心還有一個活躍的超大質量黑洞,這個黑洞將使恆星形成在幾億年內停止。研究這個星系和其它類似的星系,將幫助天文學家準確地弄清楚這種恆星形成是如何停止的。

美國堪薩斯大學勞倫斯分校(University of Kansas in Lawrence)的天體物理學家艾莉森·柯克帕特里克(Allison Kirkpatrick)說:「星系到底如何死亡是一個懸而未決的問題。」「這可以使我們對這一過程有很多了解。」

天文學家認為,星系通常開始時會大量製造新星。恆星由星系冷氣體形成,這些氣體在自身的引力作用下收縮,並點燃其中心的熱核聚變。

但是在某些時候,某些東西會破壞形成恆星的燃料,並將這些燃料送到星系核心的超大質量黑洞。黑洞吞噬一些氣體,並將周圍氣體加熱到很高溫度。

這種正在吞噬氣體的活躍的黑洞甚至可以從數十億光年的距離下,被稱為類星體。高溫氣體的輻射將多餘的能量泵入星系的其餘部分,吹走或加熱剩餘的星系氣體。因此恆星形成所需要的星系冷氣體越來越少,最後恆星形成過程將完全停止。

這個觀點與天文學家通常在宇宙中看到的星系類型相符:「藍色和新的」恆星形成星系,以及「紅色和死的」休眠星系。

但是,在檢查來自大型巡天觀測項目的數據時,柯克帕特里克及其同事注意到了另一種類型的星系。

研究團隊發現了大約十二個星系,這些星系發出活躍的黑洞特徵的高能X射線,但同時在低能紅外光中發光。這表明星系中仍存在冷氣體。研究團隊在去年9月1日的《天體物理學雜誌》上發表的一篇論文中稱這些星系是一種新的類型,叫做「冷類星體」。

來自堪薩斯大學的合作者之一凱文·庫克(Kevin Cooke)表示:「當看到黑洞正在積極吸收物質時,就可以預料恆星形成已經關閉。」「但是,冷類星體則處在一個臨界時期,也就是中心黑洞吸收星系氣體的過程剛剛開始。」

為了更詳細地研究單個冷類星體,研究團隊使用了同溫層紅外綫天文台(SOFIA)。SOFIA於2019年9月觀測了CQ 4479,這是一個距離我們大約52.5億光年的冷類星體。

觀測表明,CQ 4479的質量約為太陽質量的200億倍,並且每年增加約95個太陽質量的新恆星。與銀河系相比,銀河系每年形成的新恆星質量大約只有兩到三個太陽質量。

CQ 4479的中心黑洞是太陽質量的2400萬倍,並且以每年約0.3太陽質量增長。柯克帕特里克說,就恆星和黑洞占總質量的百分比而言,它們的增長速度相同。

這種同步演化與星系如何消亡的理論背道而馳。「一般認爲應該先產生大量新恆星,然後再增加黑洞質量,」柯克帕特里克說。「而這個星系表明黑洞和恆星形成確實有共同演化的時期。」

研究團隊估計,在五億年中,該星系將擁有1000億個太陽質量的恆星,但其黑洞將變得安靜。這是因爲所有恆星形成需要的星系冷氣體都將被加熱或吹走。

責任編輯:林妍#◇

相關新聞
天文學家首次親眼目睹遙遠星系在迅速死亡
新研究結果意外支持修正版引力學理論
NASA發現擁有三個太陽的系外行星
【馬克時空】驅逐艦DDG(X)亮相 星座級巡防艦能堪大用嗎?
最熱視頻
【遠見快評】習達沃斯轉向?普京又打臉中共
【秦鵬直播】房屋斷供潮來臨 中共急推3措施遇冷
【財商天下】開放賭馬 武漢來真的?
【新聞看點】中共官媒揪打B站 整頓影音平台?
《碧血丹心》——飛天大學學生自編自演節目
【有冇搞錯】中國群體免疫至少要一萬年
如果您有新聞線索或資料給大紀元,請進入安全投稿爆料平台
評論