作者安德烈娅·彼得里奇，夏威夷大学马诺阿分校 星系相互作用的图像(左)和示意图(右)显示了星系相互作用如何在整个星系产生冲击，增强分子氢的排放
星际介质的这种成分只有在特殊情况下才能被直接观察到，例如当它通过与高能光子的相互作用或与其他粒子的碰撞而改变角动量时
信用:Guillard等人
2009/B
海湾 在过去的20年里，天文学家得出结论，如果不是全部，也是大多数星系的中心都有巨大的黑洞——黑洞的质量和它的宿主星系是相关的
但是两者是如何联系的呢？现在，Hawaiʻi大学气象研究所(IfA)的一名学生参与了国家科学基金会(NSF)的本科生研究经验(REU)项目，可能已经揭示了部分答案
本科丽贝卡·明斯利，参加了国际荧光学会的2019年REU项目，与她的导师，毛纳基亚光谱探索者副项目科学家安德烈亚·彼得里奇一起工作了10周
仔细筛选了数百张星系图像后，明斯利开始定义一幅更清晰的星系演化图
“星系的生长可能是由与其他星系的相互作用形成的，这些相互作用导致了在星系中心生长的超大质量黑洞(SMBH)。”明斯利解释道
恒星间的气体和尘埃被称为星际介质，是SMBH生长和新恒星形成的燃料
但是最近的研究表明，在原子核中有一个不断增长的超大质量黑洞的星系中，与那些没有的星系相比，ISM可能有不同的性质——特别是更温暖
较暖的气体不太可能坍缩成新的恒星，因此这一发现可能表明SMBH中部的不断增长削弱了星系产生新恒星的能力
什么可能是加热ISM的原因？星光，尤其是来自炽热恒星的星光，可以做到这一点
但是星系之间的相互作用——当它们碰撞甚至相互靠近时——会产生大规模的冲击波，压缩密度较小的气体，使其更有可能形成恒星
明斯利利用来自泛星观测的图像研究了630个星系的形状
她将星系分为合并、早期合并和非合并
然后将这些形状与相同星系在更长的中红外波长下的光输出进行比较，在那里她可以研究ISM的特性
“当星系靠得足够近时，它们会经历一种银河舞蹈，直到它们最终合并成一个单一的实体
这些相互作用有很好的记录签名，使我能够对我们的星系进行分类，”明斯利说
“这个项目让我对发生在星系内部的所有过程的复杂性和复杂性有了更深的认识，而为解构星系系统所做的研究也非常迷人
" NGC 4088、NGC 0520、NGC 5218、NGC 4922 NED02的Pan-STARRS图像，说明了用于对星系合并进行分类的不同特征，包括星系不对称、潮汐尾、银河壳、多个核以及亮度彼此相差50 kpc以内的相似星系的早期/可能合并
学分:A
Petric/B
海湾 明斯利和他的合作者发现，在有活跃黑洞的星系中，ISM更温暖，温暖的分子气体与其他冷却剂的比率更大，尘埃粒子的其他特征比黑洞休眠的星系具有更大的值范围
彼得里奇解释说:“在附近的宇宙中，我们发现在其中心有越来越多超大质量黑洞的温暖星系与没有这些黑洞的星系有所不同。”
“我们推测，向SMBH输送燃料的相同过程也使我们能够探测到能量转移回银河系的ISM
彼得里奇补充说，未来更详细的观察将使研究人员确认这些能量转移过程
近20年来，国际天文学联合会一直是著名的REU计划的一部分，培训了130多名学生，其中一些人现在是天文学不同领域的领导者
因为有这个独特的机会在夏威夷与世界一流的设施和科学家一起工作，国际会计师联合会每学期都会收到500多份申请
他们的REU项目的重点是确定那些有潜力在研究中取得成功，但可能没有机会和资源的学生
国际爱护动物基金会REU项目的首席研究员纳德·海格立波尔指出:“我们的导师是各自领域的世界领袖，我们的REU学生从事前沿研究
丽贝卡的工作就是一个最好的例子
我们为我们的REU学生感到非常自豪，因为他们几乎都在研究生院继续深造，其中许多人已经获得了国家的承认
" 在2020年秋季学期，彼得里奇和UHānoa大学本科生戴安娜·卡斯塔涅达将使用平流层红外天文观测站(SOFIA)飞机上的分光计，继续研究附近宇宙中一些最明亮的SMBH星系
SOFIA的观测将使卡斯塔涅达和彼得里奇更深入地了解在不断发展的SMBH和国际安全管理体系之间能量转移的过程
这项工作发表在5月10日出版的《天体物理学杂志》上，并在ArXiv上以预印本形式提供
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