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黑洞會抑制新恆星產生而將其宿主星系「餓死」

  • 上版日期:113-09-16
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黑洞會抑制新恆星產生而將其宿主星系「餓死」
1. 研究人員使用韋伯太空望遠鏡,觀測了一個宇宙極早期星系GS-10578。
2. GS-10578核心擁有超大質量黑洞,而它正將星系的低溫氣體塵埃噴向宇宙空間。
3. 星系GS-10578因此持續損失大量氣體塵埃,進而無法產生新恆星,導致星系死亡。
4. 韋伯望遠鏡的觀測結果,證實了星系核心的超大質量黑洞會對其演化產生重大影響。

近期研究團隊使用韋伯太空望遠鏡,詳細觀測了一個在宇宙誕生後約20億年,總質量約為太陽2,000億倍,大小與銀河系相當的極早期星系GS-10578。就像多數的大型星系一樣,星系GS-10578在核心內擁有一個超大質量黑洞。但研究團隊發現,這個星系大部分恆星約在125至115億年前誕生,之後就不再形成新恆星,代表此星系已經「死亡」。

 見圖說

圖說:經由韋伯太空望遠鏡觀測結果證實,因星系核心超大質量黑洞影響,持續噴出的大量低溫氣體,讓宿主星系因缺乏燃料而無法再產生新恆星,最終導致星系本質上的「死亡」。Credits:Francesco D'Eugenio

 

在宇宙形成初期,星際空間與星系中皆充滿著大量濃密的氣體和塵埃,因此在此時期的星系大多正快速地產生大量恆星。而以星系GS-10578的大小看來,會在此階段驟然停止形成新恆星十分不尋常。在團隊分析觀測數據後推論,因受大質量黑洞驅動,星系GS-10578正以每秒約1,000公里的高速噴出大量低溫氣體塵埃。此效應與星系中的超大質量黑洞噴出高溫氣體十分不同。黑洞噴出高溫氣體的質量與星系本身比較起來十分微小,但韋伯望遠鏡觀測到的低溫噴射氣體,除了本身恰巧是星系產生恆星的原料之外,噴出的質量之大,竟大於星系持續形成新恆星所需的質量,此效應讓星系GS-10578再也無法形成新恆星。換句話說,黑洞正在將此星系「餓死」。

 

之前部分天文學家曾主張,位於星系核心的黑洞會對於其演化產生重大影響,但都無法證實。現在藉由韋伯太空望遠鏡的觀測結果,確認了前述的想法。接下來研究團隊將運用阿塔卡馬大型毫米/次毫米波陣列(ALMA),針對星系中最冷、最暗的氣體進行觀測,以便更加詳細瞭解星系演化過程。(編輯/蔡承穎)

 

資料來源:Phys.org