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明亮的x射线星系核,超大质量黑洞潜伏在星系中心!

2019-05-18  hercules0...

所有大质量星系都被认为在它们的中心有超大质量黑洞(SMBH),这些黑洞通过从周围环境中吸积物质而成长。目前的图片还设想,黑洞的大小随着其宿主星系的演化而增大,这可能是因为星系的演化包括了由星系合并等引发的吸积作用,这一概貌已由两行数据证实。黑洞吸积的高峰期可以通过观测核活动来测量,并且与宇宙大爆炸后大约100亿年恒星形成的高峰期相吻合。恒星形成与扰动有关,这些扰动会搅动气体并引发吸积。

博科园-科学科普:此外,局部宇宙显示出超大质量黑洞(SMBH)质量、主星系膨胀质量与恒星速度扩散之间的密切关系。这些方法(但证实较弱)同样可以估计早期宇宙星系中超大质量黑洞(SMBH)的大小,并发现超大质量黑洞(SMBH)的增长和星系增长是共同演化的过程。事实上,随着时间的推移,这些过程似乎可以相互调节

从而产生我们今天所观察到的星系和超大质量黑洞(SMBH)大小。中心黑洞的生长和恒星形成都是由大量分子气体和尘埃提供,而尘埃发出的红外线可以追踪到这些气体和尘埃。

钱德拉x射线天文台拍摄到一片星系,一项对703个拥有超大质量黑洞的星系进行的新研究发现,尽管来自尘埃红外辐射和来自原子核的x射线发射往往是相关的,但超大质量黑洞发出的红外辐射与尘埃相关性并不好,这表明观察黑洞核周围环面角度的作用。图片:X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Hickox et al.; Moon: NASA/JPL

年轻恒星和活动星系核(AGN)吸积的辐射加热尘埃颗粒,发出强烈的红外线。由于AGN的活动也会产生x射线,人们期望AGN能够跟踪强尘埃排放,并且x射线和红外辐射应该是相互关联的。CfA天文学家莫杰甘·阿扎迪(Mojegan Azadi)是一个研究小组的成员之一,该小组利用钱德拉的x射线数据和斯皮策和赫歇尔红外数据,对703个拥有活跃超大质量黑洞(SMBH)核的星系进行了研究。

尽管研究小组在很多例中确实发现了与AGN x射线活动相关的红外趋势,但与AGN的红外(非x射线)贡献相比,他们没有发现一个趋势。由于AGN红外主要来自超大质量黑洞(SMBH)周围的一个尘埃发射环面,这种差异可能表明观察环面角度的作用。这些结果有助于改进当前AGN活动的模型,但作者指出,更敏感、更深入的观察应该能够更清楚地找出与AGN相关的物理过程。

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