@ 2022.07.23 , 20:07

马萨诸塞大学一位本科生在星系演化方面做出重要发现

马萨诸塞大学阿默斯特分校的一名本科生在恒星和黑洞的生长方面做出了重要贡献,为它们之间的联系提供了关键见解。这一发现为詹姆斯韦布太空望远镜 (JWST)指出了观测方向。

原本James Webb (Space Telescope)约定俗成翻译成詹姆斯韦伯,经评论更正,中国天文学会天文学名词审定委员会(2015年)给定中文名称:詹姆斯韦布。

天文学家知道,星系的演化由两个过程驱动:每个星系中心超大质量黑洞的生长和新恒星的形成。这些过程如何相关仍然是一个谜,也是JWST准备探索的问题之一。

Meredith Stone于2022年5月从马萨诸塞大学阿默斯特分校的天文学系毕业,她的毕业论文有助于揭示恒星和黑洞生长之间的联系。她在马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学教授Alexandra Pope的指导下完成了这项研究,同时也是一篇新论文的高级作者,后者最近发表在《天体物理学期刊》。她将于今年秋天在亚利桑那大学开始天文学的研究生生涯。

“我们知道星系在它们的一生中都会生长、碰撞和变化,而且我们知道黑洞的生长和恒星的形成起着至关重要的作用。我们认为这两者是相互联系的,并且它们应相互调节,但直到现在,还很难确切地看到这点。”

研究黑洞和恒星之间相互作用的部分原因是我们无法真正看到这些相互作用,因为它们发生在巨大的银河尘埃云后面。 “对于正在积极形成恒星的星系,超过90%的可见光被尘埃吸收。”Pope说。

但是,有一个解决方法:当尘埃吸收可见光时,它会变热,虽然肉眼看不到热量,但红外望远镜可以。“我们使用斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope),在大天文台全天 LIRG 调查 (GOALS) 活动期间收集到一些离地球相对较近的最亮星系的红外波。”特别是,Stone和合著者寻找特别的示踪剂,这些示踪剂是形成过程中的黑洞和恒星的指纹。

困难在于这些指纹非常微弱,几乎不可能与红外光谱的一般噪声区分开来。 “Meredith 所做的,”Pope说,“是校准这些示踪剂的测量值,使它们更加清晰。”

一旦掌握了这些更明显的观察结果,他们就可以看到,事实上,黑洞的生长和恒星的形成在同一个星系中同时发生,而且它们似乎确实相互影响。Stone甚至能够计算出刻画这两种现象如何联系起来的概率。

这不仅是一项令人兴奋的科学成就,Stone的工作还可以被JWST接手,因为它具备前所未有的中红外光谱光探测器。另一方面,量化黑洞和恒星在同一个星系中的关联性,是了不起的发现,但它们为什么具有联系,则仍然是个谜。

https://phys.org/news/2022-07-galaxies-evolve-college-student-link.html


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