10光谱分析显示气体外流

【菜科解读】
矮星系Henize 2-10光谱分析显示气体外流从黑洞延伸到明亮的恒星诞生区
据cnBeta:黑洞通常被描述为宇宙中的“怪物”--它们可以撕裂恒星,吞噬任何太过接近的天体,并将光线束缚住。
然而,来自美国宇航局(NASA)哈勃太空望远镜的详细证据显示了黑洞的新面貌:它们促进,而不是压制恒星的形成。
哈勃成像和对矮星暴星系Henize 2-10的光谱分析清楚地显示了一个气体外流从黑洞延伸到一个明亮的恒星诞生区,就像一条脐带,菜叶说说,触发了已经密集的云层形成恒星集群。
天文学家以前曾辩论过,矮星系可能有一个类似于大星系中超大质量黑洞的黑洞。
对矮星系的进一步研究,它们在宇宙时间中一直保持着小规模,可能会阐明超大质量黑洞的“第一颗种子”是如何在宇宙历史中形成和演变的问题。
根据这项最新研究,矮星系Henize 2-10中心的一个黑洞正在创造恒星而不是吞噬它们。
这个黑洞显然对该星系中正在发生的新的恒星形成“风暴”做出了贡献。
这个矮星系位于3000万光年之外,在南部的Pyxis星座。
十年前,这个小星系在天文学家中引发了争论,即矮星系是否拥有与在大星系中心发现的超大质量巨兽相称的黑洞。
这个新发现所提及的是Henize 2-10星系,包含的恒星数量只有我们银河系的十分之一,其有望在解决超大质量黑洞的来源之谜方面发挥重要作用。
Amy Reines说:“十年前,作为一名研究生,我认为我的职业生涯将用于研究恒星的形成,我看了来自Henize 2-10的数据,一切都改变了,”她在2011年发表了该星系中黑洞的第一个证据,是这项新研究的主要作者。
该研究于1月19日发表在《自然》杂志上。
Reines表示:“从一开始,我就知道在Henize 2-10中发生了一些不寻常和特别的事情,现在哈勃已经提供了一个非常清晰的画面,显示了黑洞和距离黑洞230光年的邻近恒星形成区之间的联系。
”
这种联系是一种气体外流,像脐带一样在太空中延伸到一个明亮的恒星“育儿所”。
当低速外流到达时,该地区已经有了一个密集的气体“茧”。
哈勃光谱学显示,这股流出物以每小时100万英里的速度移动,像花园里的水管撞到一堆泥土一样撞向密集的气体,然后扩散开来。
新生的星团点缀在外流扩散的路径上,它们的年龄也由哈勃计算出来。
这与在大型星系中看到的效果相反,在大型星系中,落向黑洞的物质被周围的磁场吹走,形成炽热的等离子体喷流,以接近光速的速度移动。
被卷入喷流路径的气体云将被加热,远远超出其冷却和形成恒星的能力。
但是,由于Henize 2-10中的黑洞质量较小,而且其流出的气体较温和,气体被压缩到足以沉淀出新的恒星形成。
“在只有3000万光年的距离,Henize 2-10足够近,以至于哈勃能够非常清楚地捕捉到黑洞流出的图像和光谱证据。
额外的惊喜是,该流出物非但没有抑制恒星的形成,反而引发了新恒星的诞生,”Reines的研究生和新研究的主要作者Zachary Schutte说。
自从她第一次发现Henize 2-10中独特的无线电和X射线辐射以来,Reines就认为它们可能来自一个巨大的黑洞,但不像在较大的星系中看到的那样是超大质量的。
然而,其他天文学家认为,这些辐射更可能是由一个超新星残余物发出的,这在一个快速抽出大质量恒星并迅速爆炸的星系中是一种熟悉的现象。
“哈勃的惊人分辨率清楚地显示了气体速度的开瓶器状模式,我们可以将其与黑洞的前行或摇摆的流出物模型相匹配。
”Reines说:“超新星残余物不会有这种模式,因此它实际上是我们证明这是一个黑洞的有力证据。
”
Reines预计,未来将有更多的研究针对矮星系黑洞,目的是利用它们作为线索,了解超大质量黑洞如何在早期宇宙中出现的奥秘。
这对天文学家来说是一个持久的难题。
星系的质量和它的黑洞之间的关系可以提供线索。
Henize 2-10中的黑洞质量约为太阳质量的100万。
在更大的星系中,黑洞的质量可以超过我们太阳质量的10亿倍。
主星系的质量越大,中心黑洞的质量也越大。
目前关于超大质量黑洞起源的理论可分为三类。
1)它们就像较小的恒星质量的黑洞一样,从恒星的内爆中形成,并以某种方式聚集了足够的物质来发展成超大质量的黑洞;2)早期宇宙中的特殊条件允许形成超大质量的恒星,这些恒星崩溃后立即形成巨大的黑洞"种子";或者3)未来超大质量黑洞的种子诞生于密集的星团中,星团的整体质量足以以某种方式从引力塌缩中创造出它们。
#p#分页标题#e#到目前为止,这些黑洞“种子”理论中没有一个占据主导地位。
像Henize 2-10这样的矮星系提供了有希望的潜在线索,因为它们在宇宙时间中一直保持着小规模,而不是经历像银河系这样的大星系的增长和合并。
天文学家认为,矮星系黑洞可以作为早期宇宙中黑洞的类似物,当时它们刚刚开始形成和成长。
“第一批黑洞的时代不是我们所能看到的,所以它真的成为了一个大问题:它们从哪里来?矮星系可能保留了一些关于黑洞‘播种’情景的记忆,否则这些记忆会在时间和空间中消失,”Reines说。
相关报道:哈勃发现矮星系中的一个黑洞引发了新恒星的形成
据cnBeta:SlashGear报道,当你想到黑洞的时候,你可能会想到毁灭:它们吞噬着它们所经过的一切,是天文世界的“怪物”,吞噬着气体、尘埃、行星和恒星等。
但是最近,哈勃太空望远镜发现了一些耐人寻味的东西:一个黑洞似乎不是在吞噬恒星,而是在帮助新的恒星形成。
研究人员观察了一个名为Henize 2-10的矮星系,该星系位于3000万光年外的Pyxis星座,并发现该星系中心的黑洞似乎在帮助新恒星的形成。
天文学家对这个星系中的黑洞已经争论了多年,现在新的数据表明,尽管看起来很奇怪,但黑洞实际上正在支持恒星的形成。
相关论文已发表在《自然》杂志上。
该论文的作者Amy Reines说:“从一开始我就知道在Henize 2-10中发生了一些不寻常的事情,现在哈勃提供了一个非常清晰的画面,说明黑洞和位于距离黑洞230光年的邻近恒星形成区域之间的联系。
”
发生这种情况是因为黑洞的气体外流。
尽管黑洞主要是吞噬物质,但一些接近事件视界的物质可以被喷射出来,形成一股远离黑洞的气流。
根据哈勃,这种气体外流的作用“就像一条通往明亮的恒星托儿所的脐带”。
外流以每小时100万英里的巨大速度移动,撞上了已经在促进恒星形成的浓密气体云,并向外扩散。
这种物质的扩散有助于恒星沿着外流的路径形成。
“Henize 2-10距离我们只有3000万光年,它足够近,以至于哈勃能够非常清楚地捕捉到黑洞外流的图像和光谱证据。
”该论文的主要作者Zachary Schutte解释说:“额外的惊喜是,外流不是抑制了恒星的形成,而是引发了新恒星的诞生。
”
现在,研究人员对矮星系和位于其中心的黑洞更加感兴趣,因为它们可以帮助回答关于超大质量黑洞以及这些“怪物”如何形成的一些重大问题。
在太阳系,和地球类似的天体非常多。
跟着人类科技的先进,我们总算知道,地球只是一颗一般的行星,在太阳系,和地球类似的天体非常多。
即使脱离太阳系,在世界中,行星这种天体也是无处不在,而且广泛比地球大得多,甚至也比 太阳系最大的行星 木星大。
关于体积和木星类似、又距离宿主 恒星 非常近的一类系外行星,科学家统称为热木星。
到目前为止,人类现已发现了几百颗热木星。
而这种天体的总数,实际上要更多。
根据天文学家预算, 银河系 内至稀有1000亿颗行星,其间7%是热木星。
这个份额看起来不大,可是终究基数大,算下来估计也有70亿,和地球上的人口差不多了。
那么,世界中的热木星为何叫“热”木星呢?它们究竟有多热呢? 首要,它们距离自己的宿主恒星非常近。
太阳系内最内侧的行星是水星,距离太阳姑且有5800万公里。
而热木星,最近的甚至或许只需几百万公里。
由于它们距离宿主恒星如此之近,导致许多热木星处于潮汐确认情况,也就是说,它们和月亮相同,只需一面可以朝向自己的宿主恒星。
离宿主恒星很近、潮汐确认,导致了热木星表面温度极高,过1000℃那是常有的事,甚至最高的还有逾越4000℃的。
相比之下,有些比较小的恒星,或许还没有这么热。
而热木星的本质和木星相同,是以气体为主的巨行星。
我们知道,热胀冷缩的现象在气体的情况下表现得尤为显着。
因此,热木星广泛非常疏松,尽管有许多热木星质量还没有木星大,可是体积却逾越了木星。
这也导致了另一个效果,最外层的气体很暗淡,影响了它们凌日的作用,因此科学家也很难判别它们的直径究竟有多少。
可是,问题在于:尽管温度很高,这些热木星的体积好像也大得有点过火啊,热胀冷缩有这么强的作用吗? 有一些科学家指出:热木星的内部,或许也存在热源。
在宿主恒星的炙烤下,热木星表面温度急剧升高。
当温度提升到1500K之后,它内部的钠、钾等元素就会被电离。
而在星球表面的风的作用下,这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。
我们知道,磁是可以生电的,它们不断切开磁感线,就会发生电流。
而电流会发生出热量,在内部给热木星加温。
就这样,本来外界环境就极热,内部又像是一个电烤箱,热木星就会大幅胀大,变成了今天的姿态。
那么,已然热木星只需一面朝向宿主恒星,另一面永久处于黑私自,它的不好是否就比较“凉快”呢? 绝非如此。
我们知道,木星的表面布满了林林总总的条纹,菜叶说说,实际上都是木星表面的风暴。
热木星在这一点也是和木星非常类似的,它们表面空气活动速度非常快,所以正面的超高温空气很快就会被吹到不好。
就这样,不好也变成了阴间一般的酷热世界。
科学家给出了两种猜测,第一就是宇宙中可能存在一些喜欢四处游走的恒星。
假如把规模放大到整个世界,那么提起质量大,咱们都会想到黑洞。
目前为止,人们发现的质量最大的黑洞,质量足足是太阳质量的八亿倍。
当然,这仅仅最大的,其它的黑洞质量并没有这么惊骇。
榜首名和第二名差了一个世纪这样的工作,不止会在你的分数榜上,也会出在黑洞质量的比照中。
咱们观测到的一般的黑洞的质量都不会超过几十倍太阳质量。
但饶是这样的质量,也足以捕捉其它天体了。
人类假如误入了黑洞,必定会被吞噬。
看样子,菜叶说说,假如遭遇黑洞,没有天体能够摆脱被拖入内部的命运。
可是工作总有例外。
近日,科学家们发现了一颗奇特的小恒星。
说它奇特,是因为它处在一处700倍太阳质量的黑洞的邻近,却并没有被黑洞吞噬。
反而彻底无视黑洞的存在,我行我素地在世界中发出着自己的亮光,非常惹眼。
那么,为什么黑洞邻近会有小恒星的存在呢? 科学家给出了两种猜想,榜首便是世界中可能存在一些喜爱四处游走的恒星,这些恒星自身温度就很高,随之后边遇到黑洞的时候,会因为发出紫外线辐射,而导致恒星周围的气体云团发生坍缩,终究构成一颗小恒星。
第二种可能性便是黑洞的邻近会有一些密度较大的分子云,这些分子云并不是彻底停止的,它们之间的磕碰和揉捏会使得它们终究集合在一起,在密度满足后就会慢慢变成恒星。
当然,这些仅仅对这颗小恒星来历的猜想。
而现实到底是怎么一回事,还有待后续研讨。
一起,在这颗小恒星的身上,还有许多未解之谜等候咱们探究,比方为什么它能够不被吞噬,它又有什么物理特征等等。
可是不论怎么样,这颗小恒星的呈现,都将为人类研讨如何摆脱黑洞的招引提供了条件。
相信在不就的将来,人类能够不用再害怕黑洞可怕的招引力了。