發現罕見的「冷類星體」階段,銀河系死亡面貌改寫

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 17 日 13:17 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


天文學家首次發現一種處於垂死邊緣、極為罕見的星系,被稱為「冷類星體」,從根本上改變了我們對星系死亡的理解。

類星體(quasar)是極度明亮的活躍星系核,通常是周圍環繞著大量氣體塵埃的超大質量黑洞。由於吸積盤中的氣體朝黑洞墜落時,能量將以電磁輻射的形式釋放出來,這些輻射可以從無線電、紅外線、可見光、紫外線、X 射線、γ 射線等電磁頻譜波段中觀察到,使得類星體的光度比典型星系還要亮百倍──當數十億年後銀河系與仙女座星系碰撞,也會成為一個類星體。

天文學家認為,類星體的形成基本上也是一個星系生命結束之際,因為它已失去孕育新恆星的能力,所有落向黑洞的氣體都被加熱被發出 X 射線,而周圍有磁場控制著黑洞噴流,將物質從黑洞中心筆直射出並清空星系的氣體,沒有氣體就無法形成新生恆星,當一個星系停止形成恆星,我們會說這是一個死星系。

然而美國堪薩斯大學天體物理學家 Allison Kirkpatrick 團隊現在發現了一種罕見星系,命名為「冷類星體(cold quasar)」,儘管已處於瀕死邊緣,某些區域卻還在形成新的恆星。

團隊首先使用史隆數位化巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)數據,在「Stripe 82」天空地區鎖定數顆類星體,接著使用 XMM-牛頓衛星(XMM Newton)發現 X 射線源(黑洞增長的特徵),隨後利用赫雪爾太空望遠鏡(Herschel Space Telescope)觀察星系中的塵埃氣體。

這些數據整合之後告訴了科學家一個事實:宇宙中可能有約 10% 中心擁有超大質量黑洞的星系,它們在形成類星體之後仍含有冷氣體並且持續製造新的恆星。似乎冷類星體沒有那麼罕見,Allison Kirkpatrick 指出,也許冷類星體只是一個過渡階段,每個星系都可能在某一時刻成為冷類星體,隨後才正式迎接死亡。

團隊下一步是嘗試測量氣體塵埃從星系中被吹出的速度,這能讓研究人員計算出星系的冷類星體階段約需經歷多少時間。新論文於美國天文學會第 234 次會議上提出。

(首圖來源:堪薩斯大學

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