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天体物理学家宣布她的发现可以改写星系如何死亡的故事

发布时间:2019-06-13 10:44:54 来源:

在密苏里州圣路易斯举行的美国天文学会年会上,堪萨斯大学物理学和天文学助理教授艾莉森柯克帕特里克将宣布她发现“冷类星体” - 具有大量冷气的星系尽管在中心有一个类星体,仍然可以产生新的恒星 - 一个突破性的发现,推翻了关于星系成熟的假设,可能代表了迄今为止未知的每个星系生命周期的阶段。

她在6月12日星期三举行的新闻发布会上发表了题为“寒冷的类星体的新人口”的新闻发布会。

类星体或“准恒星射电源”基本上是类固醇上的超大质量黑洞。气体落入星系中心的类星体形成了一个“吸积盘”,可以摆脱令人难以置信的电磁能量,通常具有比典型星系大几百倍的光度。通常情况下,类星体的形成类似于银河系退役,长期以来人们一直认为它标志着银河系产生新恒星的能力已经结束。

“所有在黑洞上积聚的气体都被加热并发出X射线,”柯克帕特里克说。“你发出的光的波长直接对应于你的热度。例如,你和我发出的红外光。但是发出X射线的东西是宇宙中最热的东西之一。这种气体开始增加进入黑洞并开始以相对论的速度移动;你也有一个围绕这种气体的磁场,它可以扭曲。就像你得到太阳耀斑一样,你可以让这些磁场的物质喷射通过这些磁场这些喷射器基本上阻挡了星系的气体供应,因此没有更多的气体可以落到星系上并形成新的恒星。在星系停止形成恒星后,我们说它'

但是在柯克帕特里克的调查中,大约10%的聚集超大质量黑洞的星系在进入这个阶段后仍然有冷气供应,并且仍然是新星。

“这本身就令人惊讶,”她说。“整个人群都是一大堆不同的物体。有些星系有非常明显的合并特征;有些星系看起来很像银河系,并且有非常明显的旋臂。有些星系非常紧凑。从这个不同的人群中然后,我们又有10%是非常独特和意想不到的。这些是非常紧凑的蓝色光源。它们看起来就像你期望一个超大质量黑洞在熄灭所有星星后的最后阶段看起来在星系中形成。这演变成一个被动的椭圆星系,但我们在这些星系中也发现了很多冷气体。这些人称我称之为“冷类星体”。

KU天体物理学家怀疑她的调查中的“寒冷的类星体”代表了一个短暂的时期,但在人类生命的最后阶段尚未被认识到 - 就人类生命而言,稍纵即逝的“寒冷的类星体”阶段可能类似于银河队的退休派对。

“这些星系是罕见的,因为它们处于过渡阶段 - 我们已经在银河系中的恒星形成被淬灭之前捕获它们,并且这个过渡期应该很短,”她说。

Kirkpatrick首先确定了斯隆数字巡天区域中感兴趣的对象,这是现有最详细的宇宙数字地图。在一个被称为“条纹82”的地区,柯克帕特里克和她的同事们能够直观地识别出类星体。

“然后我们用XMM牛顿望远镜观察了这个区域并在X射线上进行了调查,”她说。“X射线是增长黑洞的关键特征。从那里,我们用Herschel太空望远镜进行了调查,这是一种远红外望远镜,它可以探测到主星系中的尘埃和气体。我们选择了我们可以找到的星系。 X射线和红外线。“

KU研究员表示,她的发现为科学家们提供了新的理解和细节,说明星系中恒星形成的淬灭是如何进行的,并推翻了关于类星体的假设。

柯克帕特里克说:“我们已经知道类星体会经历一个模糊不清的阶段。” “我们知道他们经历了一个严重笼罩的阶段,尘埃围绕着超大质量的黑洞。我们称之为红色的类星体阶段。但是现在,我们发现了这种我们以前不知道的独特过渡体系。之前,如果你告诉某人你发现了一种具有蓝色光学颜色的发光类星体 - 但它仍然含有大量的灰尘和气体,而且很多恒星形成 - 人们会说,'不,这不是这些东西的方式应该看。'“

接下来,柯克帕特里克希望确定“寒冷的类星体”阶段是否发生在特定类别的星系或每个星系中。

“我们认为这些事情的进展方式是你有一个不断增长的黑洞,它被灰尘和气体笼罩,它开始吹掉那些材料,”她说。“然后它变成了一个发光的蓝色物体。我们假设当它吹出自己的气体时,它也会吹出它的主体气体。但是看起来这些物体,情况并非如此。这些已经吹掉了它们自己的灰尘 - 所以我们把它看作是一个蓝色的物体 - 但它们还没有吹灭宿主星系中的所有尘埃和气体。这是一个过渡阶段,比如1000万年。在普遍的时间尺度上,这真的很短 - - 我很难抓住这个东西。我们正在做我们所谓的盲目调查,找到我们不寻找的物体。通过找到这些物体,是的,这可能意味着每个星系都会发生这种情况。“

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