@ 2018.01.16 , 12:00

首个直接证据:超大质量黑洞控制恒星形成过程

首个直接证据:超大质量黑洞控制恒星形成过程
Credit: 锐景创意

显然,黑洞科学家忙得不亦乐乎。去年年末,研究人员宣布,超大质量黑洞散发出来的超强风力塑造了整个星系。如今,又有研究人员首次发现了观测证据,表明超大质量黑洞还控制着恒星的形成过程。

几乎每个星系中心都存在着一个超大质量黑洞,其质量是太阳的百万倍。然而,科学家还没完全弄懂两个问题:第一,年轻星系为何充满了迅速形成的恒星?第二,在星系演化过程中,是什么因素终结了这个过程?

几十年来,科学家推测认为,超大质量黑洞喷涌出来的能量以某种方式终结了这个过程。如今,加州大学圣克鲁兹分校的研究人员终于首次发现了直接证据。此外,证据还显示,黑洞质量决定了星系内的恒星形成过程的停止速度。换句话说,超大质量黑洞不仅塑造了星系,还决定了该星系会形成多少颗恒星。

在以往研究中,科学家曾根据周围物体的运动,测量出某些中心黑洞的质量。这回,研究人员主要研究这些中心黑洞质量已知的星系。他们根据星系光谱,判断星系历史和当前状态。他们在对比星系停止形成恒星的时间和中心黑洞的质量时,发现了惊人的差异。这种差异无法用其它特性进行解释,如星系体积、星系形状、星系内部动力学。

若两个星系的恒星质量相同,但中心黑洞质量不同。那么黑洞质量较大的星系会更早、更快停止形成恒星。也就是说,中心黑洞质量越小,恒星形成过程持续得越久。这意味着,对星系而言,中心黑洞的质量会直接影响恒星形成过程的停止速度。

目前,科学家尚不清楚这种关联背后的机制。有人认为,这和“活跃星系核”有关。活跃星系核可形成于黑洞附近,是呈盘状的尘埃碎片。在黑洞吞没物质时,活跃星系核会喷射出惊人的能量。其中,能量最强的是类星体。有论文称,类星体风会吹进并塑造(形成恒星的)分子气体。最终,它会通过驱散气体而终止恒星的形成。当然,这仅仅是一个假说。科学家需要进行更多研究,探索出真相。

本文译自 sciencealert,由译者 Rare 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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