超大质量黑洞“剥离”恒星气体 促使星系死亡

黑洞长期以来是科幻小说作家笔下的发挥主题，黑洞具有很强的破坏能力，可以扭曲时空。目前，英国诺丁汉大学研究人员一项研究显示，超大质量黑洞具有可怕的力量，它所环绕的吸积盘可以剥离超大质量星系中孕育恒星的气体，最终导致超大质量星系死亡。

这项研究是由诺丁汉大学天文物理学院的阿萨－布鲁克(Asa Bluck)负责的，他使用哈勃望远镜和“钱德拉”X射线天文台的观测数据揭示了遥远星系中黑洞的最详尽信息。研究人员发现星系喷射较高等级的放射线和X射线，这是黑洞通过引力作用增长吸收宇宙物质，吞噬气体和灰尘的典型迹象。

当这些宇宙物质盘旋在黑洞边界时将被吸积盘(accretion disc)的放射性能量加热。在超大质量黑洞中，放射性能量占据很高的比例，可以喷射大量的X射线，然后与星系中剩余的物质结合在一起，这意味着黑洞“发光度”要比星系心脏区域更明亮。事实上，这种黑洞释放的大量能量足够完全剥离星系中的气体25次以上。


研究结果还显示宇宙中多数X射线喷射都源自环绕超大质量黑洞的吸积盘，只有少部分是来自星系、中子星等。


环绕超大质量黑洞周围的吸积盘所产生的能量足以加热位于超大质量星系心脏区域的寒冷气体。吸积盘可以照射所有不同波长的光线，从射电波至伽马射线波。它们加速了气体的无规则运动，使气体的温度升高，将它们从星系中心排斥出来，从而星系中心密度逐渐降低。


气体需要达到一定的低温和高密度，在重力作用下崩溃才能形成新的恒星，因此炽热、低密度气体必须足够降低温度，才能具备孕育新恒星的条件。这一降温过程需要漫长的时间才能实现。


在这种情况下，星系内较老的恒星陆续步入死亡阶段，而没有新的恒星进行替换，使星系逐渐变得黑暗，慢慢朝向死亡迈进。同时，通过排斥气体远离星系中心，吸积盘使超大质量处于饥饿状态，没有新的宇宙物质充饥，使黑洞加速死亡的进程。


布鲁克说：“这项研究观点认为，黑洞在宿主星系内形成，并与星系成比例地生长，期间逐渐形成的吸积盘却最终摧毁宿主星系，它的作用就像是自然界的病毒。”


据悉，超大质量星系在宇宙可观测范围内数量不多，在星系中其存在概率为千分之一，或许它们的实际数量更少。其中三分之一数量的超大质量星系中心区域都存在着超大质量黑洞。


目前，这项研究报告发表在4月16日格拉斯哥市召开的英国皇家天文学会国家天文会议上。黑洞长期以来是科幻小说作家笔下的发挥主题，黑洞具有很强的破坏能力，可以扭曲时空。目前，英国诺丁汉大学研究人员一项研究显示，超大质量黑洞具有可怕的力量，它所环绕的吸积盘可以剥离超大质量星系中孕育恒星的气体，最终导致超大质量星系死亡。

这项研究是由诺丁汉大学天文物理学院的阿萨－布鲁克(Asa Bluck)负责的，他使用哈勃望远镜和“钱德拉”X射线天文台的观测数据揭示了遥远星系中黑洞的最详尽信息。研究人员发现星系喷射较高等级的放射线和X射线，这是黑洞通过引力作用增长吸收宇宙物质，吞噬气体和灰尘的典型迹象。

当这些宇宙物质盘旋在黑洞边界时将被吸积盘(accretion disc)的放射性能量加热。在超大质量黑洞中，放射性能量占据很高的比例，可以喷射大量的X射线，然后与星系中剩余的物质结合在一起，这意味着黑洞“发光度”要比星系心脏区域更明亮。事实上，这种黑洞释放的大量能量足够完全剥离星系中的气体25次以上。


研究结果还显示宇宙中多数X射线喷射都源自环绕超大质量黑洞的吸积盘，只有少部分是来自星系、中子星等。


环绕超大质量黑洞周围的吸积盘所产生的能量足以加热位于超大质量星系心脏区域的寒冷气体。吸积盘可以照射所有不同波长的光线，从射电波至伽马射线波。它们加速了气体的无规则运动，使气体的温度升高，将它们从星系中心排斥出来，从而星系中心密度逐渐降低。


气体需要达到一定的低温和高密度，在重力作用下崩溃才能形成新的恒星，因此炽热、低密度气体必须足够降低温度，才能具备孕育新恒星的条件。这一降温过程需要漫长的时间才能实现。


在这种情况下，星系内较老的恒星陆续步入死亡阶段，而没有新的恒星进行替换，使星系逐渐变得黑暗，慢慢朝向死亡迈进。同时，通过排斥气体远离星系中心，吸积盘使超大质量处于饥饿状态，没有新的宇宙物质充饥，使黑洞加速死亡的进程。


布鲁克说：“这项研究观点认为，黑洞在宿主星系内形成，并与星系成比例地生长，期间逐渐形成的吸积盘却最终摧毁宿主星系，它的作用就像是自然界的病毒。”


据悉，超大质量星系在宇宙可观测范围内数量不多，在星系中其存在概率为千分之一，或许它们的实际数量更少。其中三分之一数量的超大质量星系中心区域都存在着超大质量黑洞。


目前，这项研究报告发表在4月16日格拉斯哥市召开的英国皇家天文学会国家天文会议上。