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类星体新发现:可持续产生新恒星 改写星系死亡

作者: 颜雅安   点击次数:    发布时间: 2019-08-12 11:11

一项与类星体有关的最新研究,将有望改写现有的星系死亡理论一项与类星体有关的最新研究,将有望改写现有的星系死亡理论

  新浪科技讯 北京时间8月12日消息,据国外媒体报道,美国堪萨斯大学一个研究团队宣布了一项重要发现:有些星系的中心存在类星体,但因其内部含有丰富的低温气体,因而仍然可以持续产生出新生的恒星。这是一大突破,它将推翻现有关于星系成熟的理论并可能代表了星系生命周期内的一段此前不为人知的阶段。

  类星体(quasar)也被称为“类星射电源”(quasi-stellar radio source),天文学家们认为其本质上其实是一类活动星系核,这里存在一个超大质量的黑洞。大量气体物质落向黑洞时,会在周围形成一个巨大的吸积盘,并在此过程中释放出惊人强度的电磁波辐射,其在特定电磁波段的亮度常常可以超过一整个常规星系。一般情况下,类星体的形成就类似于一个星系的“退休”,在过去,类星体的形成通常被视作是一个星系丧失孕育新生恒星的能力,逐步迈向死亡的标志。

  那些落向黑洞的气体物质会在加热,并释放出强烈的X射线。不同波长的电磁波直接对应的是不同的温度。比如说,人体的体温会产生红外波段辐射,而能够产生X射线辐射的天体,那就是宇宙中最高温的天体之一了。这些气体物质聚集在吸积盘内部,由于接近光速的高速转动引发的剧烈摩擦而被急剧加热。同时这一区域的磁场线也发生严重的扭曲和缠绕。这一点与太阳耀斑的产生机制存在相似之处,在磁感线作用下,你会观察到大量的物质抛射现象发生,这些物质被抛离黑洞附近。这些气体物质喷流实际上抑制了星系的气体物质供应,因此星系便再也得不到更多的气体物质供应以孕育新生之恒星,而当一个星系不再能够产生新生恒星时,我们便将其视作一个接近死亡的星系。

  但最新研究中发现,在拥有吸积盘与超大质量黑洞的星系中,大约有10%的星系在进入这一阶段之后仍然拥有低温气体供应,因而仍然可以持续产生新的恒星。

  这10%的星系,本身的内部差异就非常大:有些星系能够看到非常明显的合并历史痕迹,而其他一些星系看着就像银河系,拥有很明显的悬臂结构,而还有一些则显得相当致密。从这种多样化的样本中,再次挑选出其中10%,这些成员星系都非常致密,而且都是发蓝色光,温度很高,亮度很高的源,这些星系的情况几乎完全符合一个超大质量黑洞通过大量消耗气体物质,从而导致一个星系彻底丧失孕育新生恒星能力之后的样子。这是一个个接近死亡的星系,但却隐约在其中的一些星系内部观察到低温气体的迹象。像这样的星系将其称作“低温类星体”(cold quasars)。

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