【菜科解读】

一幅超大质量黑洞的艺术家插图（SMBH）。

遥远星系中的SMBH驱逐了其吸积盘中的所有物质，清理出一大片区域。

信用:uux.cn/欧空局

（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（埃文·高夫）：我们不能直接看到它们，但我们知道它们就在那里。

超大质量黑洞可能位于每个大型星系的中心。

它们压倒性的引力将物质吸引向它们，在那里物质聚集在吸积盘中，等待着越过事件视界被遗忘。

但是在一个星系中，SMBH被食物噎住并吐出来，将物质高速送走，并清理了整个街区。

自20世纪60年代初以来，当天文学家在一个巨大的椭圆星系中心发现一个无法解释的射电源时，我们就知道大型星系的中心有一些东西。

天文学家认为它是一颗恒星，但它的光谱没有意义。

由于它非常遥远，大约24亿光年远，这意味着它正在发射数百个星系的能量。

该物体发出的光的速率各不相同，类星体（类恒星物体）一词就是用来描述它的。

在接下来的几年里，更多的类星体被发现，最终，天文学家意识到，落入一个巨大致密物体的气体可以创造出他们所看到的东西。

更多的研究表明，气体形成了一个围绕物体的旋转圆盘，称为吸积盘。

天文学家还观察到恒星在星系中心附近奇怪地移动，只有大质量物体才能解释它们的速度和运动。

到20世纪70年代，天文学家认为在银河系的中心有一个这样的大质量物体。

1974年，天文学家发现了它，并将其命名为速腾A星。

最终，越来越多的证据表明，大多数（如果不是全部的话）大型星系的中心都有SMBHs。

现在我们了解了吸积盘、黑洞和活跃星系核（AGN）之间的联系，活跃星系核是指活跃消耗物质并释放大量辐射的黑洞。

这是我们目前的SMBHs图片。

它们是潜伏在星系中心的巨大致密天体。

它们可以有数亿甚至数十亿个太阳质量。

SMBHs将物质拉向它们，这些物质聚集在吸积盘中。

圆盘变热并发出辐射，纠结的磁场导致天体物理喷流从两极射出。

艺术家对具有旋转吸积盘和天体物理喷流的超大质量黑洞的印象。

致谢:uux.cn/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

并非吸积盘中的所有物质都能通过事件视界。

SMBHs仅消耗一小部分磁盘材料。

一旦它们到达爱丁顿极限，其余的气体就会翻滚着进入太空，将银河系中心的一些气体也带走。

天文学家在星系马卡里安817中发现了一个遥远的SMBH，打破了这张照片。

在SMBH吸积盘之外，中性气体和尘埃形成了一个环面。

在同一区域，星际恒星形成气体云位于SMBH引力范围之外。

遥远的SMBH向太空高速发射了如此多的物质，以至于清除了该区域的所有气体。

抑制了银河系中心恒星的形成。

这一发现发表在《天体物理学杂志快报》的最新研究中。

它的标题是“塞弗特1.2马卡里安817在一个模糊的亚爱丁顿状态下的激烈反馈。

”主要作者是密歇根大学的本科生研究员米兰达·扎克。

天文学家以前发现过将物质从银河系中心赶走的SMBHs。

他们称之为“黑洞风”，他们在极其明亮的吸积盘周围探测到了这种风，这些吸积盘已经达到了它们可以积累物质的极限。

黑洞风将多余的物质抛向太空。

但是在马卡里安817中，圆盘并不十分明亮。

这意味着它不应该处于爱丁顿极限或质量累积极限。

根据宣布这一发现的新闻稿，这只是“零食”。

“如果风扇调到最高转速，你可能会遇到非常快的风速。

研究合著者米兰达·扎克说:“在我们研究的名为马卡里安817的星系中，风扇以较低的功率设置开启，但仍然产生了令人难以置信的高能风。

”

在科学术语中，这些风被称为超快速外流（UFO。

）不明飞行物的速度高达每小时数百万英里，天文学家发现它们来自已经达到爱丁顿极限的吸积盘。

但这不一样。

“不明飞行物经常在爱丁顿极限或以上被探测到；

这一结果表明，黑洞吸积即使在适度的爱丁顿分数下也有可能塑造宿主星系，”作者在他们的研究中写道。

黑洞吸积和由此产生的不明飞行物可以通过吹走所有气体来抑制银河系中心附近的恒星形成。

强大的风也带走了SMBH的燃料，没有新的气体供给其吸积盘，它发出的光要少得多。

“观测到超高速风是非常罕见的，探测到有足够能量改变其宿主星系特征的风就更不常见了。

马卡里安817在不太活跃的情况下产生了大约一年的这些风，这一事实表明黑洞对其宿主星系的重塑可能比之前想象的要多得多，”意大利罗马特雷大学的天文学家Elias Kammoun补充说。

多个望远镜和天文台促成了这一发现。

当吸积盘中的物质变热时，它会发出X射线。

然而，当研究人员用美国国家航空航天局的斯威夫特天文台观测马卡里安817时，X射线几乎无法探测到。

“x光信号非常微弱，我确信自己做错了什么！“主要作者米兰达·扎克惊呼道。

但是Swift并不是我们最好的X射线天文台。

因此，天文学家转向欧空局的XMM-Newton X射线天文台。

这些观察表明，马卡里安817的不明飞行物挡住了来自SMBH日冕的X射线，日冕是黑洞的直接周围。

另一个X射线天文台，美国国家航空航天局的NuSTAR望远镜，证实了这些观察结果:X射线就在那里，只是被遮住了。

马卡里安817的不明飞行物只持续了大约一年。

但在此期间，它重塑了银河系的中心。

这项研究清楚详细地显示了黑洞及其宿主星系如何相互塑造并对彼此的演化产生强大影响。

这项研究还揭示了为什么包括银河系在内的一些星系中心没有太多活跃的恒星形成。

它们中心的SMBHs吹走了恒星形成气体。

但这只有在UFO足够强大且持续时间足够长的情况下才会发生。

SMBH吸积和反馈，以及它如何塑造承载它的星系，是天体物理学家渴望了解更多的东西。

在这种情况下，欧空局的XMM-Newton在确定马卡里安817事件中发挥了关键作用。

诺伯特·沙尔特尔是XMM-Newton的项目科学家。

虽然不是这项研究的直接组成部分，但Schartel谈到了XMM-Newton对破译SMBHs附近发生的事情有多么重要。

“黑洞研究中许多悬而未决的问题都是通过长时间的观测来实现探测的，这些观测持续了数小时以捕捉重要事件。

这突出了XMM-Newton任务对未来的至关重要性。

没有其他任务可以提供其高灵敏度和长时间不间断观测能力的结合，”Schartel说。

3d星球动画之土匪星系

广告 3d星球动画之土匪星系 10:24 广告 广告 广告 了解详情 > 会员跳广告 首月9.9元 秒后跳过广告 开通搜狐视频黄金会员，尊享更高品质体验！ 1080P及以上画质仅为黄金会员专享> 开通/续费会员 抱歉，您观看的视频加载失败 请检查网络连接后重试，有话要说？请点击 我要反馈>> 正在切换清晰度... 播放 按esc可退出全屏模式 00:00 00:00 00:53 广告 只看TA 高清 倍速 剧集 字幕 下拉浏览更多 5X进行中 炫彩HDRVIP尊享HDR视觉盛宴 高清 540P 2.0x 1.5x 1.25x 1.0x 0.8x 50 哎呀，什么都没识别到 反馈 循环播放 跳过片头片尾 画面色彩调整 AI明星识别 视频截取 跳过片头片尾 是 | 否 色彩调整 亮度 标准 饱和度 100 对比度 100 恢复默认设置 关闭 复制全部log

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