物理科技生物学-PHYICA

喂养一个星系的核黑富士玲子洞

天文学与空间 2022-05-02 00:01:05

哈佛-史密森纳天体物理中心 发光的条状螺旋星系ESO320-G030的近红外哈勃图像

对其中心十几个分子物种的红外观察和建模显示,大量气体流入正在经历恒星形成爆发的核区域,主要由三个部分组成,一个小的暖核、一个圆盘和一个外壳。

学分:NASA/HST;阿隆索-赫雷罗等人

银河棒是恒星和气体的近似线性结构,横跨一些星系的内部区域

这根棒从一个内螺旋臂穿过核区,延伸到另一侧的一个臂

在包括银河系在内的大约一半螺旋星系中发现的棒被认为将大量气体汇集到核区域,对该区域产生了深远的影响,包括恒星形成的爆发和中心超大质量黑洞的快速增长

例如,类星体被认为是这种活动的结果之一

然而,最终,来自这类高能事件(例如超新星)的反馈终止了流入,并阻碍了黑洞的增长

酒吧和气体流入是如何形成和演变的还不太清楚——星系合并被认为起了作用——仍然在积极积累气体的星系核的物理性质也不清楚

一个严重的困难是,原子核周围致密物质中的尘埃对光辐射是不透明的,而且部分取决于几何形状,会模糊观测结果

红外和亚毫米波长的测量可以穿透尘埃,提供了最好的方法

发光的条状星系ESO 320-G030距离我们约1.5亿光年,没有显示出任何合并的迹象,然而这个星系有一条接近6万光年长的条纹,以及垂直于它的第二条约小10倍的条纹

这个星系在核区域显示出很高的恒星形成活动,但是没有明显的证据表明有活跃的原子核,这可能是因为高度的灭绝

这个星系也有流入的气体(同时也有流出的迹象),这使得它成为了一个附近孤立的、快速演化的星系的原型,这些星系是由它们的棒驱动的

CfA天文学家爱德华多·冈萨雷斯-阿方索、马特·阿什比和霍华德·史密斯领导了一个项目,对这个物体进行远红外线赫歇尔光谱分析,并结合阿尔玛亚毫米气体观测

通过仔细模拟水的红外吸收线的形状和它的几个电离和同位素变化,以及其他15种分子物质,包括氨、氢和氨,他们得出结论,一个每年大约20个太阳质量恒星的核恒星爆发是由短寿命(2000万年)的气体流入维持的

他们发现了三个结构组成部分的证据:一个直径约500光年的外壳,一个半径约120光年的致密环核圆盘,一个40光年大小的致密核心或环体,其特征是其非常温暖的尘埃

这三种成分约占星系光度的70%

虽然ESO 320-G030是一个例外的例子,既明亮又靠近,但结果表明,类似的复杂核结构,有流入和流出,可能在更遥远的宇宙中的发光星系中很常见,包括那些在恒星形成的最活跃时期的星系

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