超大质量黑洞喷射高速分子氢:揭示星系进化


发布时间:2014年07月17日 文章出自:新浪科技

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艺术构想图:星系中心的超大质量黑洞

 新浪科技讯 北京时间7月9日消息,据国外媒体报道,英国谢菲尔得大学科学家最新研究发现,一个星系中心超大质量黑洞正在向外喷射大量分子氢,而且喷射物速度高达每小时100万公里。该研究成果解答了长期困扰科学家们的一个难题——星系进化谜团,同时也有助于科学家对银河系的未来命运有更清晰的认识,即50亿年之后会与仙女座星系碰撞。科学家们的研究成果发表于《自然》期刊之上。

在某些星系中心,超大质量黑洞会向外喷出大量的分子氢。由此可知,大多数冷气体都是来自于星系。由于冷气体是形成新恒星的必需物质,因此超大质量黑洞的行为会直接影响星系的进化。

根据星系进化的理论模型,这种分子氢喷射物是一个关键要素。但是,长期以来科学家们一直困惑不解的是,这些喷射物是如何加速的。近日,英国谢菲尔得大学物理与天文学系科学家与荷兰射电天文学研究所和美国哈佛大学天体物理学研究中心等机构科学家加强合作,首次找到了分子氢喷射物加速的直接证据。科学家们的研究成果表明,分子喷射物的加速是依靠电子喷射物的能量,这些电子喷射物的运动速度接近光速,它们又是由星系中心的超大质量黑洞所驱动。

科学家们利用位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜对附近的IC5063星系进行观测后发现,分子氢正在以极高速度运动,速度大约为每小时100万公里,而且分子氢喷射物正在冲击着附近的高密度气体区域。

科学家们认为,这一发现或有助于帮助我们对银河系未来的命运和结局有更清晰的认识,大约在50亿年之后银河系将会与附近的仙女座星系相碰撞。两个星系碰撞之后,系统中心区域的气体将会变得更加稠密,从而为超大质量黑洞提供能量,有可能会导致新的喷射物的形成,接着再将星系的剩余气体喷射出去。这一过程可能就与我们现在所观测到的IC5063星系进化过程一样。  英国谢菲尔得大学物理与天文学系科学家克莱夫-塔德亨特教授介绍说,“喷射物中的大多数气体是以分子氢的形式存在,这种形式是脆弱的,相对低的能量就可以破坏这种存在形式。但特别指出的是,当电子喷射物以接近光速运动时,如果为分子氢提供加速度,那么分子氢就可能继续存在。”(彬彬)

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