黑洞驱动的类星体如何在早期宇宙中“杀死”邻近星系

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Space.com：黑洞驱动的类星体如何在早期宇宙中“杀死”邻近星系

天文学家利用暗能量相机的广角视野确认，早期宇宙中由超大质量黑洞驱动的类星体分布在密集的区域。

然而，这些“宇宙巨兽”并不是好邻居。

研究团队发现，类星体就像“吵闹的邻居”，释放的辐射会切断恒星的形成，进而“杀死”与其邻近的星系。

因此，一些靠近类星体的伴生星系无法成长，变得过于微小和昏暗而难以被观测到。

团队表示，关于类星体和其伴生星系的“宇宙密度”研究结果可以解释为何早期宇宙的密度研究结果存在分歧。

部分研究显示类星体和星系紧密相邻，而另一些则显示类星体周围缺乏伴生星系。

为了进行这项研究，科学家选择了距离地球约12.8光年的类星体VIK 2348-3054。由于阿塔卡马大型毫米波阵列（Atacama Large Millimeter Array，ALMA）的观测，类星体的距离得到了精确的测定。

暗能量相机（Dark Energy Camera，DECam）安装在位于智利塞罗托洛洛美洲天文台的维克托·M·布兰科4米望远镜上，提供了有史以来对早期宇宙类星体周围进行的最大规模的天区搜索。

DECam的三平方度视野为VIK 2348-3054的宇宙邻域提供了广阔的概览，其窄带滤镜则让团队能够更好地聚焦于类星体周围的伴生星系。

该研究团队负责人、西澳大学国际射电天文学研究中心（ICRAR）博士后研究员兰伯特（Trystan Lambert）在声明中表示，“这项类星体研究堪称完美风暴。我们有一个已知距离的类星体，而DECam则提供了我们所需的巨大视野和精确滤镜。”

早期类星体拥有丰富的“储备”

类星体是已知宇宙中最明亮的光源之一，通常比周围星系中所有恒星的总光亮还要强。驱动这些发射的是超大质量黑洞，其质量可达太阳的数百万倍。

这些类星体通过围绕黑洞旋转的气体和尘埃（称为吸积盘）获得能量。黑洞巨大的引力产生了巨大的摩擦力，将这些物质加热，形成等离子体和强烈的电磁辐射，进而产生类星体的光芒。

黑洞在吸收物质时并不总是顺利。

一部分物质会通过强大的磁场被引导到黑洞的两极，并以接近光速喷射出去，形成等离子体射流。这些射流同时伴随着明亮的电磁辐射。

为了维持这种强大的发射，并让超大质量黑洞在相对早期的宇宙中迅速增长，类星体周围必须有大量物质供其吸收。

这种高需求的物质摄取速度让许多天文学家认为，类星体必须位于宇宙中物质最密集的区域。

然而，观测结果并不总是支持这一想法。

为了深入研究，兰伯特和他的同事通过测量一种被称为莱曼阿尔法辐射（Lyman-alpha radiation）的特定发射线，来计算VIK J2348-3054周围的伴生星系。这种辐射是高温剥离氢原子电子后的标志，显示了年轻、小型星系的恒星形成迹象。

莱曼阿尔法辐射也是红移值的良好指示，它可以帮助测量星系的距离，并建立类星体周围区域的三维模型。

通过这种方法，研究团队发现了在距离类星体六千万光年内的38个伴生星系，表明该区域是一个密集区域。然而，研究人员也发现，在距类星体1500万光年内，完全缺乏伴生星系。

这一发现或许可以解释为什么之前的一些类星体环境研究得出了互相矛盾的密度结果。

部分研究集中在类星体的近邻区域，这些区域可能被不可观测的、恒星形成受阻的星系所填满；而另一些研究则看到了更大范围的类星体邻域，却忽略了类星体周围的直接环境。

DECam的广视野提供了从大区域到小区域的唯一研究，使得研究结果更加清晰。

兰伯特说，“DECam的超广视野对于彻底研究类星体的邻居环境是必要的。你真的需要打开更大的区域。这为之前研究结果的矛盾提供了合理的解释。”

研究人员推测，类星体周围的伴生星系消失的原因可能是由于类星体发出的强烈辐射抑制了恒星的形成，从而阻碍了星系的成长。这意味着这些星系可能存在，但由于过于微小和昏暗而无法观测到。

兰伯特总结道，“有些类星体并不是安静的邻居。星系中的恒星是由足够冷的气体在自身引力作用下塌缩形成的。明亮的类星体可能会使附近星系中的气体过热，阻止这种塌缩。”

这项研究已发表在《天文学与天体物理学》期刊上。











来源：

https://www.space.com/black-hole-quasar-neighbor-galaxies


By Robert Lea published 8 hours ago
"Some quasars are not quiet neighbors."

dootbear

本文要点：

1. 类星体释放的辐射阻止了附近星系的恒星形成，导致其无法成长。

2. 研究团队通过DECam在类星体VIK 2348-3054周围发现了密集的星系分布。

3. 类星体通过吸积盘获取气体和尘埃，为其黑洞提供能量。

4. 研究表明类星体的强辐射可能使伴生星系过于微小和昏暗而无法观测到。

5. DECam提供了从大区域到小区域的唯一视角，解决了之前研究结果的矛盾。

violots

黑洞周围是类星体，好像黑洞总是在旋转，又有很大的吸引力，周围哪会有恒星形成
类星体还有辐射

ulycn

牛！