科学家解答了星系形成模式如何构成的问题

科学家解答了星系形成模式如何构成的问题

  星系中心的一个特大黑洞

  据美国太空网报道,我们知道黑洞能吞噬任何东西,包括光线。如今科学家发现一些质量最大的黑洞利用高能喷射来破坏附近恒星的形成。此发现发表在5日举行的美国天文学学会大会上,它解答了星系形成模式如何构成的这一长久问题。

  从事此项研究的英国牛津大学天体物理学家苏盖泰·凯维拉吉说:“此问题是当你用电脑模拟这些形成模型并和其观察结果比较时,你会发现模拟模型往往过高预测了低质量和高质量星系中的恒星质量。”

  为了使模拟模型和观察结果相吻合,天文学家先前通过2种办法来结束恒星的形成。在低质量星系中,科学家加入爆炸的恒星充当碰撞物,释放足够的能量来驱散形成恒星的成束气体。然而,当星系强大到有100亿个太阳重时,超新星没有足够威力来驱散形成恒星的气体。当星系质量增加时,重力拖拉作用还会让气体飞翔起来,从而使气体更加紧凑而强势。因此,理论学家认为特大星系中心的特大黑洞会接管和破坏恒星形成的工作。

  当气体落入特大黑洞的重力“魔爪”时,黑洞的一头会喷射巨大能量喷流,足以给100亿颗像太阳这样的恒星提供动力。理论表明这种高能喷射能将气体从特大星系中驱逐出去。

  凯维拉吉说:“人们使用这些超新星和黑洞来促使模拟结果和观察结果吻合,但问题是没有证据表明自然界确实是这样运作的。”

  为找到真实证据,凯维拉吉及其同事观察了在恒星爆炸后的星系中所发生的恒星歼灭的速度,结果有证据表明形成10亿年的恒星突然死亡了。他们通过轨道运行的太空望远镜――美国宇航局的“星系进化探测器”收集的紫外线数据,以及由斯隆数字巡天(SDSS)项目获得的光学图像,研究了星系质量和恒星歼灭速度的关系,看在一定时期内有多少恒星突然歼灭了。如果超新星是惟一驱散气体的方式,凯维拉吉期望当星系质量增加时,恒星歼灭的速度能有所下降。

  在星系拜质量低于100亿颗太阳时,凯维拉吉发现他的期望能实现。然而在高于这一质量的星系中,情况则恰恰相反,也就是说,当质量增加时,恒星歼灭速度也戏剧性地加快。凯维拉吉表示此发现支持特大星系中的黑洞解释,即当星系长到大约100亿太阳重时,在超新星不能驱散气体的情况下,黑洞会接管此工作,至少在他研究过的恒星爆炸后的星系中的情况是这样。

  天文学家还发现重量大于100亿颗太阳的星系所含黑洞要比重量小于100亿颗太阳的星系所含的黑洞多。目前结果是基于附近星系得出的,研究人员希望扩大范围,将这一工作延伸到更加遥远的星系,那里的恒星形成于100亿年前,是宇宙现有年龄的四分之一。

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