詹姆斯·韦伯望远镜发现“星系杀手”:揭秘类星体风!

摘要:詹姆斯·韦伯空间望远镜最近记录了一场超大质量黑洞的"星系毁灭风暴"。风暴来自编号为J1007+2115的类星体,距地球约131亿光年。也就是说,我们看到的是宇宙大爆炸后仅7亿年时的景象。这一发现不仅让我们窥见了宇宙早期的神秘面貌,也揭示了星系如何演化并最终走向

詹姆斯·韦伯空间望远镜最近记录了一场超大质量黑洞的"星系毁灭风暴"。风暴来自编号为J1007+2115的类星体,距地球约131亿光年。也就是说,我们看到的是宇宙大爆炸后仅7亿年时的景象。这一发现不仅让我们窥见了宇宙早期的神秘面貌,也揭示了星系如何演化并最终走向"死亡"的核心机制。

J1007+2115类星体距离我们131亿光年,我们观察到的它处于宇宙大爆炸后仅7亿年,这使其成为发现最早的类星体之一。

那么,类星体到底是什么?简单来说,类星体是正在吸食周围气体和尘埃的超大质量黑洞。当这些物质落入黑洞时,形成了所谓的吸积盘,即一个扁平的螺旋形气体尘埃云。吸积盘中的引力作用产生摩擦,将物质加热到极高温度,使其发出极其明亮的光芒。

事实上,类星体是宇宙中最亮的天体之一,比整个星系还要亮。J1007+2115类星体风以每小时760万公里的惊人速度,将气体和尘埃从星系中吹走。为了便于理解,这相当于音速的6000多倍。类星体风横跨7500光年,相当于3750个太阳系并排排列的长度。这股风每年带走的物质,相当于300个太阳质量,对星系本身有深远影响。

那么,类星体风到底有何重大影响?为什么我们要关心类星体以惊人的速度吹走气体和尘埃?答案就在恒星,或者更准确地说,是恒星的缺乏。气体和尘埃是星系中恒星形成的基本构成元素。在星系中,恒星在分子气体致密云中诞生。

然而,类星体风基本上是在吹走恒星形成的材料,就像一张宇宙驱逐通知一样,星系正在失去需要的气体和尘埃,无法再诞生新恒星。这种过程被称为"熄灭",是星系演化中的关键因素。当类星体风熄灭恒星形成时,实际上杀死了星系生产新恒星的能力,使其成为科学家所说的"死星系"。

Quenching (astronomy),From Wikipedia,the free encyclopedia。Quenching mechanisms [edl],Active supermassive black holes [edit}]。随着时间推移缺乏新恒星推动星系增长,停止演化变得停滞不前,类星体风就是这一过程的典型例子。

研究人员认为这股风强大到足以剥夺星系恒星形成材料,意味着类星体星系不再形成恒星,很可能会过渡为一个死星系。不仅如此类星体风并不限于遥远星系,对邻近星系如NGC1068的观测显示即使在宇宙后院超大质量黑洞也能产生分子外流熄灭恒星形成。

这加强了一个观点:无论是在早期宇宙还是现在黑洞与星系的生命周期密不可分。J1007+2115类星体风如此强大实际上切断了黑洞自身的"食物供应"。黑洞通过从周围吸积气体和尘埃成长,但当类星体风将这些物质吹走时黑洞就无法再进食,类星体中的超大质量黑洞的增长可能已经停止或严重减缓。

研究活跃星系核的一个常见主题AGN由超大质量黑洞驱动,像J1007+2115类星体中的一样,它们产生的外流调节了星系演化和黑洞增长。通过推开气体尘埃类星体风限制了黑洞能够吸积的物质量,实际上限制了黑洞的大小。然而类星体并不是唯一表现出这种行为的天体。

2019年研究人员观测到强大的M87星系中心黑洞喷流同样影响了周围星系,喷流被认为与类星体风一样影响星际介质。2015年天文学家发现了类星体SDSS J1106+1939是有史以来发现的最亮的类星体之一,它也展示了强大风暴能够抑制其母星系中的恒星形成。

发现表明类星体风并非单个类星体所独有,而是一个庞大规模的宇宙现象,影响了数十亿年来的星系演化。

来源:黑科技在身边

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