
当一个星系的超大质量黑洞关闭时会发生什么?这些正在衰退的无线电星系可能会向我们展示
由哈勃太空望远镜和卡尔·G·扬斯基甚大阵列(VLA)无线电望远镜拍摄的一个巨型无线电星系(图片来源:NASA,ESA,S. Baum和C. O'Dea(RIT),R. Perley和W. Cotton(NRAO/AUI/NSF),以及哈勃遗产团队(STScI / AURA))天文学家发现了一种前所未见的所谓“无线电星系”群,这些星系具有正在衰退的“无线电结构”。这一发现揭示了供给这些巨大气体流出物的超大质量黑洞引擎停止时的情况。该发现提升了我们对星系生命周期的理解。该研究团队研究了14个候选的衰退或残余无线电星系,这些星系位于地球上空一个被XMM-牛顿X射线航天器密切研究的天空区域,这个区域被称为XMM-牛顿大尺度结构(XMM–LSS)场。无线电星系在无线电波中非常明亮,并具有可以延伸数百万光年的大气体结构。残余无线电星系代表了无线电星系演化的最后阶段,此时来自星系中心区域或由供养超大质量黑洞驱动的活动星系核(AGNs)的喷流已关闭。因此,这些喷流不再能补充大量的无线电结构,导致它们逐渐衰退。研究人员使用MeerKAT无线电望远镜研究了XMM–LSS场,该望远镜是一组位于南非北开普省沙漠地区的64根天线,此外还使用了扬斯基甚大阵列和LOFAR(低频阵列)网络。这种强大的观测组合使他们能够研究无线电星系的气体结构中,无线电辐射如何随着其中粒子的“老化”而变化,从而失去能量。这使研究人员能够确定14个候选星系中有12个实际上是残余无线电星系,而其他两个则仍然是活动无线电星系。团队还发现了12个确认的无线电星系残余的一个显著特点。这是两例新发现的巨型无线电星系,每个星系横跨数百万光年。(图片来源:Pal等(2025))这项研究中的一个显著发现是这些残余的年龄,它们似乎已经衰退了8百万到4200万年不等,其中“衰退年龄”的平均值为1200万年。这个年龄低于之前测得的无线电星系残余的年龄,这可能表明天文学家错过了一群短期存活的残余。这并不是该研究中的唯一非凡发现。科学家们还发现,他们研究的残余存在于各种不同的演化阶段,其中一些的喷流刚刚停止,而另一些则演化得更久,早已“关闭”。一只无形的无线电星系的“双回旋”。(图片来源:NRAO/AUI/NSF;SARAO;DES)这些新的发现代表了在理解无线电星系的生命周期方面的重要进展,也有助于理解超大质量黑洞是如何作为驱动大量无线电气体结构的引擎发挥作用的。该团队的研究于7月14日发表在《皇家天文学会月刊》上。罗伯特·利亚是英国的一位科学记者,他的文章曾发表在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《全方位太空》、《新闻周刊》和ZME科学等刊物上。他还为Elsevier和《欧洲物理学杂志》撰写有关科学传播的文章。罗伯特拥有英国开放大学的物理和天文学学士学位。可以通过Twitter关注他,用户名为@sciencef1rst。
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