作者:群芳 来源:科学时报 发布时间:2009-7-7 0:41:49
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《天体物理学杂志》:黑洞为星系成长“踩刹车”

    巨大气体云团(左图)因来自其中心的特大质量黑洞的热量而发光。研究人员观测了名为SSA 22的原星团中的29个这样的巨大云团(右图)。(图片提供:NASA/NAOI) 

10年前,天文学家在观测遥远宇宙时发现了一些闪亮的氢气巨大云团,即人们所说的莱曼—阿尔法云团(LABs),其体积比之前在宇宙中发现的任何同类天体都要大。从那时开始,研究人员便一直在思考到底是什么原因使得这些结构发光。如今,一个天文学家小组宣布他们已经找到了证据,表明这些巨大云团是被来自它们中心的特大质量黑洞的辐射和热量所点亮的。这一发现支持了一个成长中的黑洞最终如何限制一个星系大小的理论的提出。
 
由英国达勒姆大学的天文学家James Geach领导的研究小组,利用美国宇航局(NASA)的钱德拉望远镜,对位于一片名为SSA 22的天空中的29个巨大云团进行了观测。这些云团的直径可达几十万光年,它们起源的年代可以回溯到宇宙的年纪仅为现在1/6的日子,即还不到约20亿岁。
 
对X射线释放进行的长达5天的观测使得研究人员最终“识破”了5个巨大云团的核心。每个巨大云团的光谱特征都暗示了一个特大质量黑洞的存在。在斯皮策空间望远镜的帮助下,研究人员在这些巨大云团中观测到了恒星形成的信号。考虑到黑洞的存在,研究人员断定这些巨大云团被点亮的最有可能的解释是由黑洞——当它们吞噬陷入自己的物质时——所释放的热量,还包括恒星形成过程中所释放的能量。而这一假设与另一个理论可谓背道而驰,后者认为气体在冷却至释放引力能时便被点燃——在这幅图画中并没有黑洞的影子。
 
Geach在日前召开的一个新闻发布会上宣布了这一研究成果,他说:“我们所看到的可能正是星系成年的信号。”研究人员同时将在《天体物理学杂志》上发表该项发现。Geach说,这些巨大云团可能代表了星系进化的一个阶段——位于中心的黑洞在此时为宿主星系的成长踩了一下“刹车”。通过释放热量来驱走星系气体,黑洞阻止了任何新恒星的形成。
 
天文学家借助这样一种与黑洞有关的“反馈”假设来解释星系为什么没有长到比今天还要大的规模的这一似是而非的论点。参与该项研究的达勒姆大学的Bret Lehmer指出:“巨大星系必须要经历这样一个(云团)阶段,或者它们将形成太多的恒星,并因荒谬的巨大而终结。”
 
英国剑桥大学的天文学家Martin Rees表示,这项研究成果提供了调控星系形成的一个空前机制。他指出,再过10亿年到20亿年,巨大云团中任何没有转化为恒星的气体都将完全被驱散。
 
(群芳 译自www.science.com,7月6日)
 
《科学时报》 (2009-7-7 A4 国际)
 
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