
X射线航天器发现超大质量黑洞搅动“红土豆”星系:‘这一宇宙厨房里可能有个厨师’
红土豆星系MQN01 J004131.9-493704。(图片来源:X射线:NASA/CXC/米兰-比科卡大学/W. Wang等;红外线:NASA/ESA/CSA/STScI;无线电:ESO/NRAO/NAOJ/ALMA;图像处理:NASA/CXC/SAO/N. Wolk & P. Edmonds)使用钱德拉X射线航天器,天文学家观察到一个超大质量黑洞喷流正在搅动并“烹饪”围绕被昵称为“红土豆”的星系的气体。而这颗红土豆被观察时宇宙大约只有20亿年。该星系的官方名称为MQN01 J004131.9-493704,距离地球约117亿光年,位于一个巨大的宇宙网络交汇处,在这个网络中,星系在早期宇宙中形成。最初由詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)发现,由于该星系形态奇特乍看像块胶囊,因此获得如此奇特的昵称。红土豆坐落在一个充满寒冷且密集气体的宇宙“锅”中。这有点令人困惑,因为这本应意味着周围正在积极形成恒星,但实际上并没有新星形成。新的研究提供了解释:红土豆附近的超大质量黑洞正在搅动并加热该星系的气体锅。这可能阻止了气体冷却和坍缩,以形成恒星。“恒星的形成并不像我们所想的那样进行,所以我们开始寻找原因,”意大利米兰-比科卡大学的团队负责人魏晨·王在声明中说。“我们发现这个宇宙厨房里可能有个厨师。” 意外的厨师 超大质量黑洞对红土豆的影响首先表现在其周围的气体相较于类似星系的气体云意外地动荡。王和同事们开始使用钱德拉寻找这种动荡的来源。这时他们发现一个指向红土豆的黑洞喷流,他们推测这必定是在冲击这个古老星系的气体包裹。“如果黑洞的喷流在搅动红土豆周围的气体,这可能会大大减缓这个星系获得新鲜物质形成恒星的速度,”团队成员、米兰-比科卡大学的塞巴斯蒂亚诺·坎塔卢波在声明中说。“由于搅拌带来的能量,星系将会“挨饿”,无法以与同一宇宙时期的类似星系相同的速度生成新恒星。” 红土豆星系MQN01 J004131.9-493704的注释图像。(图片来源:ESO/NRAO/NAOJ/ALMA;图像处理:NASA/CXC/SAO/N. Wolk & P. Edmonds)这颗干预的超大质量黑洞位于距离红土豆约20万光年的星系中,而这个星系实际上非常活跃地形成着新的恒星。事实上,红土豆周围的其他星系也在诞生新恒星。这一发现,作为研究非恒星形成星系周围气体行为的首批研究之一,可能对提高我们对邻近星系如何相互作用以及偶尔干扰彼此演化的理解至关重要。 超大质量黑洞在早期宇宙中的插图。(图片来源:罗伯特·利亚(使用Canva制作))“红土豆留下的信息碎屑可能有助于我们追踪一些真正重大问题的答案,”团队成员、米兰-比科卡大学的安德烈亚·特拉瓦斯基奥说。“这对像红土豆这样的星系土豆来说是一个相当重要的角色。” 该团队的研究于7月7日发表在《天文学与天体物理学》杂志上。罗伯特·利亚是英国的一名科学记者,其文章已发表于《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《关于太空的一切》、《新闻周刊》和ZME科学。他还为Elsevier和《欧洲物理学杂志》撰写科学传播方面的文章。罗伯特在英国开放大学获得物理学和天文学的理学学士学位。关注他在Twitter上的动态@sciencef1rst。
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