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誕生恒星的星系可以將超大質(zhì)量黑洞隱藏在塵埃墻之后
發(fā)布時(shí)間：2025-12-10 01:50:40 來源：骨軟筋酥網(wǎng) 作者：知識
隱藏著一個正在進(jìn)食的超大質(zhì)量黑洞的塵埃圓環(huán)圖。(圖片來源:uux.cn/歐空局/ V. Beckmann(美國航天局-GSFC))
（神秘的恒星地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：貪婪的超大質(zhì)量黑洞釋放出強(qiáng)大的光，可能隱藏在恒星誕生星系的將超中心。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員更好地理解星系是量黑如何成長的。
由黑洞驅(qū)動的藏塵超大質(zhì)量類星體是宇宙中一些最強(qiáng)大和最明亮的光的來源，通常比它們周圍星系中每顆恒星的埃墻光總和還要亮。這些排放是誕生的星大質(zhì)洞隱在黑洞加熱并撕裂周圍物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的，消耗一些物質(zhì)，恒星并將一些物質(zhì)引導(dǎo)到從兩極發(fā)射的將超接近光速的射流中。
然而，量黑盡管有這種活動，藏塵從地球上可能很難看到類星體。埃墻這些正在進(jìn)食的誕生的星大質(zhì)洞隱宇宙巨人——以及從他們周圍爆發(fā)出來的輻射——可能會被他們周圍星系的氣體和塵埃所掩蓋。此前，恒星科學(xué)家認(rèn)為星系能夠有效隱藏類星體的將超唯一方式是在喂養(yǎng)它的超大質(zhì)量黑洞附近有一個厚厚的塵埃環(huán)或圓環(huán)。這項(xiàng)新的研究表明，對于一些星系來說，有另一種方法可以用更遙遠(yuǎn)的物質(zhì)“埋葬”類星體。
“來自類星體的光也與宿主星系中更遠(yuǎn)的物質(zhì)相互作用，而之前我們認(rèn)為這種相互作用主要是與中央超級黑洞的物質(zhì)相互作用，”研究領(lǐng)導(dǎo)者，英國杜倫大學(xué)河外天文學(xué)中心的科學(xué)家Carolina Andonie告訴Space.com。“這種阻擋類星體的塵埃實(shí)際上是一個驚喜。我們沒想到會觀察到這種情況。”
為了發(fā)現(xiàn)更遙遠(yuǎn)的塵埃云可以覆蓋類星體，杜倫領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開始用智利北部的阿塔卡馬大毫米陣列(ALMA)觀察“塵埃類星體”樣本。ALMA是一個由66臺望遠(yuǎn)鏡組成的陣列，能夠使用長波長的光，如紅外線或熱輻射波長，透過遙遠(yuǎn)物體的塵埃進(jìn)行觀測。
使用該陣列，研究小組發(fā)現(xiàn)這些塵埃類星體往往位于正在經(jīng)歷極端恒星形成的星系中，這就是所謂的“星爆星系”。
“我們研究的主要發(fā)現(xiàn)是，這些被大量氣體和塵埃遮蔽的類星體更有可能存在于這些恒星爆發(fā)星系中，這些星系形成了大量的恒星——每年超過100甚至200顆像我們的太陽一樣的恒星，”安多尼說。“在這些系統(tǒng)中，星系本身有大量的氣體和塵埃正在創(chuàng)造恒星，這不允許來自類星體的光逃逸。”
她補(bǔ)充說，氣體和塵埃可以像一堵墻一樣厚和密。類似于一個指向墻壁的激光筆不允許光線穿過墻壁，這種致密的材料阻擋了來自類星體的可見光發(fā)射。因此，看到這些類星體的唯一方法是通過紅外線或X射線發(fā)射，盡管有時(shí)甚至高能X射線也無法逃脫。
一個星系可能用氣體和塵埃掩蓋一個正在進(jìn)食的超大質(zhì)量黑洞的方式的圖示。(圖片鳴謝:uux.cn/杜倫大學(xué))
當(dāng)中心類星體快速膨脹并經(jīng)歷劇烈的增長時(shí)，爆發(fā)星系和埋藏類星體之間的聯(lián)系最強(qiáng)。因此，埋藏的類星體和它們的星系可能實(shí)際上代表了早期的星系演化階段，在此期間年輕的星系富含寒冷、稠密的氣體和塵埃，這促進(jìn)了恒星的高速形成和黑洞的快速增長。
該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)表明，宇宙中的類星體可能比想象的要多。這項(xiàng)研究表明，許多恒星形成的恒星可能在其心臟部位隱藏著活躍的超大質(zhì)量黑洞，并阻止它們發(fā)射類星體。
“這項(xiàng)研究的關(guān)鍵結(jié)果之一是，這些形成許多恒星的星系很可能在其中心隱藏著類星體，”安多尼說?！坝锌赡茉谶@些我們認(rèn)為中心沒有類星體的星系中，有一些隱藏著一顆我們在可見光下看不到的類星體。”
該團(tuán)隊(duì)通過觀察600個塵埃類星體進(jìn)行了這項(xiàng)研究。更多的工作正在進(jìn)行中，以證實(shí)這些結(jié)果，并更好地將塵埃類星體與星暴星系聯(lián)系起來，Andonie說，該小組打算觀察多達(dá)60，000個類星體。
“我正處于博士學(xué)位的最后一年，所以發(fā)現(xiàn)這些令人難以置信的結(jié)果真的很好，因?yàn)樗o了我許多關(guān)于我如何在博士學(xué)位后繼續(xù)我的研究的想法，”Andonie補(bǔ)充道。
詳細(xì)介紹該團(tuán)隊(duì)研究的論文發(fā)表在10月6日的《皇家天文學(xué)會月報(bào)》上。
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