【菜科解读】

　　

　　

　　星系CQ 4479在黑洞盛宴下仍能设法继续制造新恒星

　　据cnBeta：外媒报道，天文学家发现了一个遥远的星系，尽管其核心存在着一颗破坏性的“冷类星体”，但该星系仍设法继续制造新恒星。

这一发现是利用空中飞行的SOFIA望远镜发现的。

SOFIA望远镜被安装在一架经过特殊改装的波音747SP飞机的侧面，它能观察到遥远星系发射的红外光。

　　人们现在所观察到的宇宙到处都充斥着不再能创造新恒星的星系。

天文学家认为，这种停滞的原因在于这些巨大的宇宙结构中心的超大质量黑洞。

因为为了形成新的恒星必须要有大量的未束缚的尘埃和冷气体。

随着时间的推移，万有引力和其他催化剂使得形成这些恒星温床的物质聚集在一起并最终结合成完全形成的恒星和太阳系。

　　然而，超大质量黑洞贪婪的捕食习惯会打乱这一过程甚至使其完全停止。

　　当物质向黑洞内坠落并进入吸积盘时它开始加速旋转并发出难以置信的光亮，此时，它会以电磁辐射的形式释放出大量的能量。

当这种喂食以真正巨大的规模发生时，这种超大质量黑洞就会转变成一个类星体--宇宙中已知的最亮的宇宙天体。

　　在这个阶段，类星体会向周围的星系释放大量的能量，在这个过程中，它会加热或驱逐留存在其中的大部分形成恒星的冷物质。

通常情况下，这将会削弱星系产生新一代恒星的能力。

　　然而现在一项新的研究表明，距离地球52.5亿光年的一个名为CQ 4479的星系能经受住这场风暴，因为它的中心特大质量黑洞转变成了一个类星体并继续产生新的恒星。

　　据了解，新研究的论文作者利用了由平流层红外天文观测台(SOFIA)望远镜收集的红外数据。

这个安装在一架经过特殊改装的波音747SP飞机上、在云层之上飞行的2.7米长望远镜能在避开99%的地球红外阻挡大气层的情况下观测遥远的银河系。

　　该望远镜读取到了CQ 4479发出的红外光指纹，从而确定了在恒星形成过程中仍在被加热的星系中的星际尘埃和气体的数量。

　　根据SOFIA的数据了解到，潜伏在CQ 4479中心的怪物是一种罕见的类星体--被称为冷类星体。

当黑洞转变成类星体但不能完全抑制其宿主星系的恒星诞生速度时就会发生这种情况。

　　SOFIA观察到CQ 4479的时间似乎很短，在星系屈服于类星体的破坏性影响之前恒星仍能形成。

研究的论文作者估计，从飞行望远镜收集到的光离开光源的那一点开始，该星系每年约会产生100颗太阳大小的新恒星。

　　“这向我们表明，活跃黑洞的增长并不会立即阻止恒星的诞生，这跟目前所有的科学预测相违背，”堪萨斯州劳伦斯市堪萨斯大学的助理教授、这项研究的论文合着者Allison Kirkpatrick指出，“这促使我们需要重新思考关于星系是如何进化的理论。

”

　　相信下一代太空天文台如詹姆斯·韦伯太空望远镜所进行的后续研究将进一步加深人类对类星体释放出的巨大力量如何影响其宿主星系的理解。

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天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处