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从一个遥远的星系中,人们看到了具有创纪录能量水平的类星体风

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遥远宇宙中的黑洞吹出的风的能量是银河系中所有恒星能量总和的100倍。天文学家在3月16日出版的《天文学杂志增刊》上发表的六篇论文中报告说,这些被称为类星体外流的巨大风暴携带了足够多的物质离开它们的母星系,最终导致了这些星系的恒星形成。
 
来自布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学的天文学家Nahum Arav说:“我们发现了迄今为止人类所发现的最大的、能量最大的三次外流。”“以这样的尺寸,它们是银河系演化的重要影响因素。”
 
Arav和他的同事们用哈勃太空望远镜测量了10个类星体的质量、速度和能量。这10个类星体是位于遥远星系中心的活跃的超大质量黑洞,它们的光芒可以超过星系本身(SN: 12/5/18)。
 
这些观测在2017年进行了大约60个小时,标志着对类星体外流的首次专门调查。天文学家不能直接看到这种气体。但是,当类星体的光穿过气体时,原子和离子会吸收特定波长的光,从而揭示出这些物质的性质。
 
插图经常显示这些外流是作为双喷流从黑洞流出,垂直于星系的星盘。但是气体可能向各个方向流动,Arav说,并且像膨胀的气球表面一样扩散。天文学家还不清楚这些气体是如何产生的,但随着时间的推移,这些气体可能会周期性地喷发出来。
 
星系如何演化的理论表明,流出的物质可以推动气体和尘埃远离星系中心,用比氢和氦更重的元素丰富星系之间的物质(SN: 7/12/18),并阻止恒星的形成(SN: 2/11/20)。这样的星系关闭可以解释为什么我们在现代宇宙中看到的大星系比超级计算机模拟所显示的要少。
 
“根据粗略的物理学,理论学家可以很容易地证明,如果这些外流有足够的能量,沐鸣平台登陆线路”他们将关闭星系的恒星形成,阿拉夫说。但之前通过地面望远镜对遥远星系的观测发现,流出的能量太低了。
 
哈勃望远镜揭示了来自类星体的远紫外波长范围的光,这被证明是流出物中大部分物质可以被看到的地方。研究小组发现,10个类星体中的每一个平均有3个喷流,这些喷流像套娃一样环绕着黑洞。
 
Arav说,这些喷流主要是在离中心黑洞300到3000光年的地方发现的,这意味着它们延伸的距离足以对银河系产生巨大影响。大约有一半的能量流出足以影响它们所在星系的命运。
 
宾夕法尼亚州立大学的天文学家简·查尔顿(Jane Charlton)没有参与这项新研究,她说:“很高兴看到(类星体的外流)对星系演化很重要。”她已经开始怀疑,仅仅有类星体是否就足够了,或者是否需要某种未知的星系过程。“这项工作表明,它可能已经足够了。”
 
最活跃的能量流出来自一个名为SDSS J1042+1646的类星体,它的能量为5×1030吉瓦,即500万亿亿亿吉瓦。从另一个角度来看,一个核反应堆可以产生大约10亿瓦特的能量,沐鸣平台登陆线路而银河系所有恒星的总能量大约是1028亿瓦特。
 
该研究小组还发现了同一类星体有史以来最大的加速外流。2011年,外流速度约为每秒19,500公里。但当研究小组2017年,天然气赛车以每秒21050公里,1550公里每秒大约快8%,天文学家新丰徐说,弗吉尼亚理工大学的,速度越快,流动可以从伦敦到华盛顿旅行,在四分之一秒。在此之前,天文学家们只看到过几次外流的速度变化,在三到五年的时间里,这种变化最多为每秒900公里。
 
哥伦比亚大学的理论天体物理学家耶利米·奥萨特说:“这些论文为我们提供了关于类星体将物质喷发出的基本信息”——特别是气体的速度、能量和加速度。“如果我们想要了解星系和黑洞的演化,就必须了解这些基本信息。”