超大质量黑洞与活动星系核和恒星形成
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-16
大多数星系的核心都有一个超大质量黑洞(SMBH)(超大质量黑洞的质量超过100万个太阳质量)。星系形成和演化过程中一个关键未解决的问题是这些超大质量黑洞(SMBH)在星系形成过程中扮演的角色。大多数天文学家一致认为,由于观测到的黑洞质量与其星系的亮度、恒星质量以及星系内恒星运动之间的相关性,必然存在很强的联系。这些关联既适用于局部星系,也适用于早期宇宙时期的星系。但是尽管超大质量黑洞(SMBH)的研究取得了进展,它们对宿主的影响仍不清楚。
博科园-科学科普:在一些假设的情况下,超大质量黑洞(SMBH)通过驱逐物质来抑制星系中的恒星形成。在另一些情况下,如合并场景,效果正好相反:黑洞加速恒星形成,因为它帮助搅动星际介质。为了解决这些差异,人们进行了计算机模拟,他们倾向于证明从星系间介质流入的冷气体可以同时供给黑洞和星系的成长。恒星的形成是星系成长的主要标志之一,对星系的观测试图通过将形成速率与固有光度(恒星形成加热尘埃,其红外发射可以支配光度)相关联来测量恒星的形成。
UGC 5101星系包含一个活跃的核心(AGN),这是一个紧凑的核心,发出丰富的辐射并可能刺激恒星形成。在这张哈勃图片中,左边的潮汐尾暗示了星系实际上是一对合并的星系,研究AGN如何影响其宿主星系的发展的天文学家得出结论,两者一起成长。图片:NASA, ESA, the Hubble Heritage Team; STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University
然而在一个活跃吸积的超大质量黑洞周围区域的辐射(一个活动星系核(AGN))很容易与恒星形成时的辐射相混淆。x射线或高激发态离子的发射可以单独用来确定活动星系核(AGN)的贡献,但这些措施可能由于介入尘埃的熄灭或其他影响而复杂化。此外有证据表明,在较小或较小的发光星系中,或在宇宙早期,元素丰富等其他因素强烈影响着星系的发展。
CfA的天文学家Belinda Wilkes和Joanna Kuraszkiewicz和5位同事检查了323个星系,这些星系都是由强x射线辐射(由XMM-Newton望远镜测量)和活跃的恒星形成(由赫歇尔太空望远镜测量)所决定。这些星系的距离都很遥远,以至于它们的光从大约20亿到110亿年之间传播。他们对样本的统计分析发现,平均而言,活动星系核(AGN)对红外光度的贡献约为20%,尽管有时可能超过90%。他们得出了一个重要的结论,那就是,至少在这一组物体中,没有证据表明这两种物质之间有很强的相关性,或者活动星系核(AGN)抑制了恒星的形成,事实上,似乎两者都在一起成长。
博科园-科学科普|参考期刊文献:皇家天文学会月报
研究/来自:哈佛 - 史密森尼天体物理中心
DOI: 10.1093/mnras/sty1341
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