「水母」星系揭示了怪獸黑洞的進食習慣

發光的「水母」星系揭示了一種新的方法來驅動宇宙中一些最強大的物體。一項新的研究發現在銀河中心提供最貪婪的黑洞的過程，也可能會創造出新生恆星的「觸鬚」。

雖然大多數星系，包括銀河系，在它們的中心都隱藏著巨大的黑洞，但只有少數幾個產生足夠的電磁輻射才能產生活躍的星系核(AGN)。AGN在宇宙中閃耀著光芒，為什麼它們在一些黑洞周圍形成，而不是其他黑洞，這一直是一個謎。但水母星系可能有助於破解這種情況。

新研究的第一作者Bianca Poggianti說：當一個星系進入一個星系群時，在高速下墜入它的時候，聚集在一起的熱、緻密的氣體——所謂的內部氣體——就像一股強大的氣體在星系的氣體上，它把它剝離出來，形成尾巴，這給了星系「水母」的綽號。

一種水母星系JW100，由ESO的超大望遠鏡捕捉。圖片：ESO/GASP collaboration

她說這種水母星系形成的同樣的風也可能為生長的agn提供食物。

Poggianti是義大利帕多瓦天文台的一名研究員，他是一個國際科學家小組的成員，他們使用多單元光譜探測儀器(MUSE)，在智利的歐洲太空天文台的超大望遠鏡(VLT)上研究水母星系。研究人員發現一個意想不到的高比例的觸手星系中含有AGN。我們的第一個研究是系統地搜索(水母星系)，並試圖在當地宇宙的不同區域進行全面的普查。

解決一個謎

超大質量黑洞不斷地供給。當他們吸入周圍的氣體和塵埃時，他們會產生強烈的輻射，有時可以從地球上看到，讓科學家們去思考這些物體的食物來源。雖然黑洞很常見，但更強大、更明顯的AGN是罕見的。

她說，Poggianti和她的團隊是一個正在進行的觀察114個水母星系的項目的一部分，這個數量級比之前觀察到的要多。在擁有最長尾巴的7個星系中，研究人員發現6個星系中有一個超大質量的黑洞，這表明了這兩種類型的物體之間的聯繫。先前的研究表明，強大的集群風將觸角延伸到幾十光年的壓力剝離過程中。這些相同的風可以給超大質量黑洞提供食物，並通過將物質帶到星系中心來不斷滋養它們。

另一個水母星系，JW206，由ESO的超大望遠鏡拍攝。圖片：ESO/GASP collaboration

但是科學家們想知道，風是否給黑洞提供了食物，還是黑洞產生了風？

從某種意義上說這類似於雞和蛋的問題——首先是雞和蛋的問題。雖然這兩種效應都在起作用，但我們有充分的理由認為，第一種效應是普遍存在的。

通過研究星系的位置和速度，研究人員發現所有這些物體都靠近星系團的中心，並且與星團本身的速度比較高。他們是壓力剝離最強大的理想條件。

另一方面如果來自銀河中心的影響形成了巨大的觸鬚，星系將會更隨機地分散。這項新研究在8月16日的《自然》雜誌上發表。

像這樣的水母星系叫做JO204，並在智利的ESO的超大望遠鏡上成像，這可能有助於破解超大質量黑洞的奧秘。圖片：ESO/GASP collaboration

盛開的水母

當星系團的風掃過一個星系的塵埃和氣體時，他們創造的觸鬚充滿了燦爛的年輕恆星。這些恆星在光波的光波長上閃耀著明亮的光芒，使這些物體脫穎而出，研究人員通過超過70個星系群的圖像來尋找尾巴。科學家們還在星團外發現了水母，其中一些是星系群的一部分，另一些則是自己的。在群體中發現的星系往往缺乏集群同胞的壯觀的尾巴，而所有的星系都是聚集在一起的。

將壓力剝離和agn -宿主星系相結合的模擬既複雜又昂貴，需要大量的時間和計算機能力。這就是為什麼沒有這種模擬存在的原因。在我們發現之後，世界上將會有研究小組試圖將這兩個過程模擬在一起，這樣的模擬對於解釋新的連接很有價值。

這七隻水母只是大群的一部分。在與繆斯(GASP)項目的星系中氣體剝離現象中，Poggianti和她的同事們正在繼續研究超過100個有趣的星系。

當所有的觀測結果都在我們的手中，預計從現在開始大約一年後，我們將能夠有一個完整的畫面。一旦研究人員獲得了所有的數據，團隊就能看到特徵是如何變化和發展的。觀察水母星系有些是在氣體清除開始的時候，有些是長尾的，還有一些沒有燃料，沒有燃料的年輕恆星——將允許研究人員研究水母生命周期的各個階段。

這就像在你的眼睛前看到星系的演化。

該團隊正在計劃在某些情況下已經開始工作，以不同波長的方式觀測星系，在新墨西哥的卡爾g . Jansky非常大的陣列，在智利的Atacama探路者實驗和Atacama大毫米/亞毫米陣列，這樣的觀察將有助於研究人員了解水母星系中的氣體是如何隨著時間演變的。

因為這是世界上最強大的天文觀測設施，每一個都有自己的領域和波長，它們的結合將使我們能夠研究所有不同的氣相，以及它們如何相互聯繫，以及如何形成新的恆星。

作者：Nola Taylor Redd

來自：Space

編譯：中子星

審校：博科園

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