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比地球飓风快万倍的星际飓风图

发布时间:2019-11-27 00:17:34

比地球飓风快万倍的星际飓风(图)

在轨运行的欧洲赫歇尔太空望远镜

欧洲空间局的赫歇尔望远镜是全球在轨运行的最大口径单镜面太空望远镜,最近它探测到在一些合并星系中心部位发出的超高速分子喷流,其中一些喷流的速度高达每秒1000公里,比地球上飓风快万倍。赫歇尔项目是一个由欧洲领导的国际合作计划,美国宇航局喷气推进实验室(JPL),加州理工学院和美国海军研究实验室(NRL)也参加了相关工作。它为科学家们开启了一扇宇宙之门,让我们得以加深对宇宙中的行星、恒星和星系如何形成和演化的了解。

这次探测到的星系喷流是由星系内部的恒星诞生过程和中央黑洞驱使的,其强度足以将数十亿倍太阳质量的分子气体吹入太空并和星际气体发生相互作用。赫歇尔的观测显示,在一些拥有活动星系核(AGN)的星系中,这种强烈的星系飓风能吹散几乎所有的尘埃和气体物质,从而造成星系内部恒星形成过程停止,中央黑洞也得不到新的物质补给。这项发现的意义在于,它第一次找到了科学家们一直在苦苦寻觅的,有关恒星新生过程和黑洞吸积的负反馈机制。有关这一项研究的论文将发表在《天文学和天体物理学》以及《天体物理学报快报》杂志上。

星系负反馈机制

德国马克思 普朗克天体物理研究所(MPE)的恩克哈德 斯特拉姆(Eckhard Sturm)博士,美国海军研究实验室遥感分部的赫歇尔望远镜光学系统专家雅克 菲舍(Jacqueline Fischer)和一个国际科学家小组合作,获取了这些富含气体物质,处于合并过程的星系的太赫兹波段光谱数据。太赫兹即传统上所称的 远红外线 的电磁波,其波长介于微波和红外线之间。

科学小组对多个此类天体进行了观测,由于这类天体被大量气体和尘埃包裹,在红外线波段非常明亮,因此在天文学上也被称为 极亮红外星系 (ULIRGs)。这一光谱学数据是采用赫歇尔望远镜搭载的PACS设备获取的,这个设备由阿波利特 伯格里希(Albrecht Poglitsch)博士领衔的一个小组设计建造。

此次观测到的剧烈气流是一个明显的证据,说明星系内部存在强烈的星系风暴,这会对整个星系的整体质量和能量分布造成影响。在星系内部,这样的风暴可以出现于大量恒星新生的位置,其出现的原因可能和剧烈的恒星星风和超新星爆发有关。这种情形同样可能会发生于中央黑洞附近,物质盘旋下落进入黑洞时形成的吸积盘会由于剧烈的摩擦产生大量辐射,这种辐射产生的辐射压会将大量物质吹散。当这种外冲气流足够强大时,它会扫荡整个星系,从而导致恒星新生和黑洞吸积过程停滞,这样一来也就阻止了这种剧烈气流的形成。因此,这种剧烈的气流可以被视作一种负反馈机制,它的产生本身会阻止它的进一步维持。

在星系形成和演化的模型中,剧烈的外向气流是一个关键性的特征,尽管之前的其他观测中也曾探测到星系喷流,但所有这些案例中所发现的都是中性气体或离子气体,而此次则是首次观测到低温的分子气体,这是恒星新生区的标志。这一发现首次允许科学家们对这种负反馈机制在恒星新生过程中的作用进行直接的研究。

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