黑洞以毁灭撕裂物体而闻名，例如恒星等。但现在天文学家发现了一个黑洞，它可能在令人难以置信的距离内，跨越多个星系，引发了恒星的诞生。这一由美国宇航局钱德拉X射线天文台和其他望远镜做出的发现，如果得到证实，将代表着有史以来最广泛黑洞作为恒星启动器的影响范围。黑洞似乎增强了超过一百万光年之外的恒星形成。项研究的主要作者，意大利博洛尼亚国家天体物理研究所(INAF)的罗伯托·吉利表示：
这是我们第一次看到单个黑洞推动恒星同时在多个星系中诞生，想到一个星系的黑洞，可以对几万亿英里外其他星系发生的事情有“发言权”，这真是令人惊讶。黑洞是一个密度极高的天体，甚至连光都无法从中逃脱。黑洞巨大的引力吸引了周围气体和尘埃，但是来自少量这种物质的粒子也可以以接近光速的速度弹射出去，这些快速移动的粒子在黑洞两极附近形成了两个窄束或“喷射”。科学家们在新研究中观察到的超大质量黑洞，位于距地球约99亿光年的星系中心。
根据欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)和大型双目望远镜(LBT)的观测，这个星系至少有七个相邻的星系。使用美国国家科学基金会的Karl Jansky甚大阵列，科学家们先前检测到了来自大约一百万光年外高能粒子喷射的无线电波发射。喷流可以追溯到超大质量黑洞，钱德拉探测到它是黑洞周围热气体旋转产生X射线的强大来源。
天文学家们还检测到了射电喷流一端周围弥漫的X射线辐射云，这种X射线发射极有可能来自巨大的热气泡，由射电射流中的高能粒子与周围物质相互作用加热。当热泡膨胀并横扫四个邻近星系时，它可能会产生一种冲击波，压缩星系中的冷气体，促使恒星形成。所有四个星系到气泡中心的距离都大致相同，大约40万光年。
两位作者估计，恒星形成率大约是质量和距离相近典型星系的两到五倍。这个黑洞的例子，它帮助把气体变成恒星，并且范围是星际的。天文学家已经看到了许多黑洞通过“负反馈”影响其周围环境的情况，换句话说，减少了新恒星的形成，其研究成果发表在了《天文学与天体物理学》期刊上。当黑洞喷流向星系或星系团热气体中注入如此多的能量，以致气体不能冷却到足以产生大量恒星时，就会发生这种情况。
这次黑洞成了造物主，在这个新发现的星系集合中，天文学家发现了一个不太常见的“正反馈”例子，即黑洞效应增加了恒星的形成。此外，当天文学家先前遇到正反馈时，它要么涉及恒星形成率增加30%或更少，要么发生在附近伴星系上仅约2万到5万光年的尺度上。反馈是正的还是负的，取决于云的加热率和冷却率之间的微妙平衡。
这是因为最初受到冲击波冲击时温度较低的云层更容易经历正反馈，形成更多恒星。研究人员总共使用了六天的钱德拉观察时间，时间分布在五个月内。只有通过这种非常深入的观察，才能看到黑洞产生的热气泡，通过观测与此类似的天体，我们可能会发现，正反馈在星系群和星系团的形成过程中非常普遍。其研究成果发表在了《天文学与天体物理学》期刊上。
博科园｜研究/来自：美国国家射电天文台
参考期刊《arXiv》《天文学与天体物理学》
Cite: arXiv:1910.07590
发表于 2020-11-1 19:10
收藏
分享