​​新发现:矮星系中的黑洞促进新恒星形成

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【大纪元2022年01月27日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)人们以为黑洞是吞噬一切物质的天体,可是哈勃太空望远镜的最新观测数据显示,3000万光年外位于一个矮星系中心的黑洞正向周围输送物质,支持新星的诞生。

这个矮星系Henize 2-10是南天罗盘座(Pyxis)内的一个星系。矮星系的亮度比一般的星系低,里面恒星的数量少一些。Henize 2-10的恒星数量只有银河系的十分之一。

科学家发现大一些的星系中心都有一个质量巨大的超级黑洞。十年前刚发现这个矮星系的时候,科学家讨论过,矮星系的中心是不是也有一个黑洞?质量多大?是不是每个星系的中心都有一个质量和星系的大小成一定比例的黑洞?

最新观测数据证实Henize 2-10中心也有一个黑洞,质量大约是太阳的百万倍。相比之下,大一些星系中心黑洞的质量可以达到太阳的10亿倍以上,星系越大,其中心黑洞的质量也越大。

美国宇航局(NASA)介绍说,大一些星系中心的超级黑洞周围的磁场很强,任何落向黑洞的物质在强磁场的作用下,都被扫入黑洞的喷流——即从黑洞上下方以接近光速向宇宙空间喷射的等离子束。

也许因为Henize 2-10中心黑洞的质量小一些,它的情况和超级黑洞不一样。从哈勃望远镜拍摄的照片上看到,从这个黑洞中心区域流出的物质,流向一个距离它大约230光年的明亮区域。这是一个正在诞生新星的区域。

NASA的介绍形容说:“流出的物质带在太空中形成一个脐带般的结构,连向旁边的新星苗圃。”这个区域已经充满了厚厚的尘埃。研究人员从哈勃望远镜提供的数据计算出,黑洞流出的物质以大约百万英里的时速注入这个新星苗圃——“就像高压水管冲入一堆尘土,水花四溅”。在“水花”飞溅之处,也看到了点点新星。

研究人员在报告中写道:“我们的结论是,这个黑洞流出的物质促进了新星的诞生。”研究认为,超级黑洞的喷射流内物质温度太高,无法支持新星的诞生。而质量小一些的黑洞,喷射流温和一些,喷发的物质能够在周围的区域沉淀冷却,促进新星的诞生。

但是,这些位于星系中心的黑洞仍然是天文学的谜题之一。科学家认为黑洞是恒星死亡后坍塌形成,之后与其它黑洞合并,逐渐变成越来越大的黑洞。即使这样,要形成百万倍、数亿倍太阳质量的黑洞、而且正好在每个星系的中心都有一个,这仍然不可思议。

目前关于这些黑洞的来源大致有三个理论猜测:

1. 从恒星坍塌开始,后来吞并了足够多的物质,长大成超级黑洞;
2. 早期宇宙中存在一些超大质量的恒星,坍塌后变成这些超级黑洞;
3. 高密度星团内发生坍塌事件,星团整体的大质量以某种方式造出超级黑洞。

NASA说还看不出哪种理论更占上风。观测像Henize 2-10星系中心的黑洞,对探索这些黑洞提供了很有价值的线索。

研究负责人艾米·雷恩斯(Amy Reines)说:“我们无法看到第一批黑洞是怎样产生的,所以这个是很重要的问题:它们到底从哪儿来的?矮星系可能在一定程度上代表着种子黑洞的情形,而这在其它地方已经被时空抹去了痕迹。”

这份研究1月19日发表于《自然》(Nature)期刊。◇#

责任编辑:叶紫微

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