揭示黑洞的强大风如何以及何时挤压恒星形成

借助 X 射线成像和光谱任务 (XRISM),密歇根大学的研究人员正在帮助揭开天文学的宇宙奥秘之一:宇宙中质量最大的星系似乎缺少恒星。

来源:密歇根大学

借助 X 射线成像和光谱任务 (XRISM),密歇根大学的研究人员正在帮助揭开天文学的宇宙谜团之一:宇宙中质量最大的星系似乎缺少恒星。

与理论预期相比,这些星系所含的恒星质量比预期的要少,这表明某些东西抑制了恒星的形成。密歇根大学博士生 Xin“Cindy”Xiang 利用 XRISM 航天器收集的数据发现了支持这种差异的一种解释的证据。也就是说,黑洞是它的核心。

黑洞以捕获任何距离太近的物体而闻名,包括无质量的光粒子。但超出这个阈值,黑洞的巨大引力也会产生所谓的吸积盘,它会发出大量的光,包括 X 射线。

圆盘是一个极其充满活力的环境,黑洞在这里收集并搅动落入的气体和尘埃。摩擦和重力使材料原子化,甚至可以将电子从这些原子上剥离,形成非常热、非常亮的等离子体。就像冒泡的大锅一样,这个圆盘也可以抛出物质,产生强大的风,可以吹走星系形成新恒星所需的气体。

根据向翔从 XRISM(由日本宇宙航空研究开发机构与美国宇航局和欧洲航天局合作领导的任务)中看到的情况,这种解释是成立的。

“以前,如果没有 XRISM,我们只能看到资金外流的大致特征,”项说。 “但是你需要能够解析精细特征来回答重要问题。它们的结构和几何形状是什么?风是如何产生的以及何时产生的?”

“借助 XRISM,我们能够以最大的分辨率观测最亮的活动星系核,并且获得迄今为止观测到的吸积盘流出的最丰富的信息,”项说。