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超大质量黑洞贪婪吞噬一切 导致大规模物质喷射

http://www.kexue.com 2011-03-07 09:23:44 新浪科技  发表评论


马卡良231星系核区超大质量黑洞周围环境的示意图

  人们一般认为大质量星系的核心部位往往隐藏着超大质量的黑洞,而根据一项最新研究,这种超大质量黑洞似乎像是儿童剧“芝麻街”里面的甜怪饼,甜怪饼会不断的说:“我要吃饼干!”而黑洞则会对身边的物质来者不拒,有时候甚至会因为来不及“吞吃”而引发物质的大规模抛射。

  在这项研究中,科学家们观察到一个遥远星系核心的超大质量黑洞正喷射巨量的气体和尘埃物质。这种物质流太过强大,甚至将物质都带离了黑洞附近空间,导致它无法继续积聚更多物质而保持生长,同时也让星系本身无法进行新生恒星的孕育,因为新生恒星的诞生需要大量的星际尘埃气体。

  “这可真是这个星系的最后一口气,”塞尔万·维莱克斯(Sylvain Veilleux)说。他来自美国马里兰大学,是这一研究的参与者。“看起来这个黑洞正把自己下一顿要吃的大餐往外扔呢!”

  对超大质量黑洞的研究

  这个星系名为马卡良231(简写成Mrk 231)。这是一个距离地球6亿光年的遥远星系,位于大熊座方向。天文学家们使用位于夏威夷的双子望远镜对其进行了详细观测。

  研究人员表示,一些计算结果显示马卡良231质量约为银河系的三倍。它拥有一个中央黑洞,其质量约为1000万倍太阳质量。这大约相当于我们银河系核心黑洞质量的三倍。

  马卡良231星系目前正处于和另一个星系完成合并的最后阶段,这导致其中央黑洞有机会接触到大量的星际尘埃和气体。黑洞开始“贪婪的”吞噬这些物质。但由于太过剧烈和拥挤,高速落入黑洞视界的物质终于爆发,形成一个类星体。类星体是从黑洞周围发出超强辐射的天体,事实上它是宇宙中最明亮的天体之一。

  此次的最新观测揭示了这个黑洞的胃口有多么惊人。研究人员吃惊的发现从其星系核心区域向外发出的气体和尘埃喷流至少延伸到了8000光年开外的地方,并且各个方向都有。这些物质喷流的运动时速超过220万英里(350万公里)。而实现这样惊人的加速,所依靠的正是中央的类星体,以及驱动这个类星体的超大质量黑洞。

  研究小组将把有关此次观测的论文发表在3月10日的《天体物理学杂志通讯》上。

  红色的死亡星系

  这样超大规模的物质丢失正让马卡良231星系的核区物质迅速耗尽,而这将对星系的演化产生严重影响。

  “关键的问题在于,由于这样的物质流失,新生恒星的形成以及黑洞的继续生长将被终结。”论文合作者大卫·普克(David Rupke)说,他来自田纳西州罗兹学院。(Rhodes College)

  由于星际尘埃和气体的迅速减少,类星体将逐渐暗淡,而新生恒星的诞生进程也将逐渐放慢直至停止。最后,马卡良231星系将成为一个仅有老年恒星组成的“红色的死亡星系”。因为恒星演化后期表面温度会降低,其颜色也会相应变得偏红。

  尽管你可能会认为马卡良231星系的“饮食习惯”太过极端,不过天文学家们表示这可能并非特例,而星系的命运也是一样。

  维莱克斯说:“我们透过大型望远镜看到越来越远的宇宙深处,这就相当于看到越来越久远的过去。当我们这样做的时候,我们观察到大量的这种类星体,而几乎所有这些类星体似乎都经历过这样的大规模物质抛射事件。”(晨风)

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