星系中心的一個特大黑洞
據美國太空網報道,我們知道黑洞能吞噬任何東西,包括光線。如今科學家發現一些質量最大的黑洞利用高能噴射來破壞附近恆星的形成。此發現發表在5日舉行的美國天文學學會大會上,它解答了星系形成模式如何構成的這一長久問題。
從事此項研究的英國牛津大學天體物理學家蘇蓋泰·凱維拉吉說:「此問題是當你用電腦模擬這些形成模型並和其觀察結果比較時,你會發現模擬模型往往過高預測了低質量和高質量星系中的恆星質量。」
為了使模擬模型和觀察結果相吻合,天文學家先前通過2種辦法來結束恆星的形成。在低質量星系中,科學家加入爆炸的恆星充當碰撞物,釋放足夠的能量來驅散形成恆星的成束氣體。然而,當星系強大到有100億個太陽重時,超新星沒有足夠威力來驅散形成恆星的氣體。當星系質量增加時,重力拖拉作用還會讓氣體飛翔起來,從而使氣體更加緊湊而強勢。因此,理論學家認為特大星系中心的特大黑洞會接管和破壞恆星形成的工作。
當氣體落入特大黑洞的重力「魔爪」時,黑洞的一頭會噴射巨大能量噴流,足以給100億顆像太陽這樣的恆星提供動力。理論表明這種高能噴射能將氣體從特大星系中驅逐出去。
凱維拉吉說:「人們使用這些超新星和黑洞來促使模擬結果和觀察結果吻合,但問題是沒有證據表明自然界確實是這樣運作的。」
為找到真實證據,凱維拉吉及其同事觀察了在恆星爆炸後的星系中所發生的恆星殲滅的速度,結果有證據表明形成10億年的恆星突然死亡了。他們通過軌道運行的太空望遠鏡--美國宇航局的「星系進化探測器」收集的紫外線數據,以及由斯隆數字巡天(SDSS)項目獲得的光學圖像,研究了星系質量和恆星殲滅速度的關係,看在一定時期內有多少恆星突然殲滅了。如果超新星是惟一驅散氣體的方式,凱維拉吉期望當星系質量增加時,恆星殲滅的速度能有所下降。
在星系拜質量低於100億顆太陽時,凱維拉吉發現他的期望能實現。然而在高於這一質量的星系中,情況則恰恰相反,也就是說,當質量增加時,恆星殲滅速度也戲劇性地加快。凱維拉吉表示此發現支持特大星系中的黑洞解釋,即當星系長到大約100億太陽重時,在超新星不能驅散氣體的情況下,黑洞會接管此工作,至少在他研究過的恆星爆炸後的星系中的情況是這樣。
天文學家還發現重量大於100億顆太陽的星系所含黑洞要比重量小於100億顆太陽的星系所含的黑洞多。目前結果是基於附近星系得出的,研究人員希望擴大範圍,將這一工作延伸到更加遙遠的星系,那裡的恆星形成於100億年前,是宇宙現有年齡的四分之一。