大规模类星体爆发的秘密：相对论射流在茶杯星系的核心吹出气泡_天天时讯

来源：cnBeta 　2023-04-11 05:45:58

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当物质落入星系中心的超大质量黑洞时，它释放出巨大的能量，被称为活动星系核（或AGN）。一部分AGN以射流的形式释放出部分能量，这些射流可在无线电波段探测到，其速度接近光速。当射流穿越星系时，它与周围的云层和气体发生碰撞，在某些情况下，可能会以风的形式将这些物质推开。然而，哪些条件会优先触发这些风，将气体从星系中吹走，人们仍然不甚了解。

喷流对星系内容的影响，如恒星、尘埃和气体，在星系如何在宇宙中演变中起着重要作用。最强大的射电喷流，寄存在"大音量"星系中，负责急剧改变星系的命运，因为它们加热气体，阻止新的恒星形成和星系增长。对刺入盘状星系的相对论射流的计算机模拟预测，射流在进一步深入星系时通过吹泡改变了周围气体的形状。在模拟中，使喷流有效驱动风的关键因素之一是气态盘和喷流传播方向之间的角度。令人惊讶的是，像"无线电静止"星系中的喷流那样威力较小的喷流，能够比威力很大的喷流对周围介质造成更大的破坏。

由IAC研究员Anelise Audibert领导的一个国际科学小组发现了一个理想的案例，在其中研究射电射流与大质量类星体周围冷气体的相互作用：茶杯星系。茶杯星系是一个距离我们13亿光年的无线电静止类星体，它的绰号来自于光学和无线电图像中看到的膨胀的气泡，其中一个气泡的形状像茶杯的把手。此外，中心区域（大约3300光年大小）蕴藏着一个紧凑而年轻的射电喷流，相对于星系盘来说，它的倾斜度很小。

对恒星形成的影响

利用在智利沙漠中用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）进行的观测，研究小组能够以前所未有的详细程度来描述茶杯中心部分的冷而密集的气体。特别是，他们检测到了一氧化碳分子的发射，这些分子只有在特定的密度和温度条件下才能存在。基于这些观察，研究小组发现，尽管紧凑的喷流功率很低，但它不仅明显地破坏了气体的分布并对其进行加热，而且还以一种不寻常的方式对其进行加速。

研究小组预计会在沿喷流的受影响区域检测到极端情况，但是当他们分析观察结果时，发现在垂直于喷流传播的方向上，冷气体更加紊乱，更加温暖。"A. Audibert解释说："这是由喷气驱动的气泡所引起的冲击造成的，它在横向扩张中加热并吹动气体，"在与计算机模拟的比较支持下，我们认为冷气体盘和喷气之间的方向是有效驱动这些横向风的一个关键因素，"她补充说。

"以前人们认为低功率喷流对星系的影响可以忽略不计，但是像我们这样的工作表明，即使是在无线电静止的星系中，喷流也可以重新分配和破坏周围的气体，这将对星系形成新星的能力产生影响，"IAC的研究员和该研究的共同作者Cristina Ramos Almeida说。

研究工作的下一步是用MEGARA观测更大的射电安静类星体样本，这是安装在Gran Telescopio CANARIAS（GTC或Grantecan）上的仪器。这些观测将帮助我们了解喷流对更脆弱和更热的气体的影响，并测量由风引起的恒星形成的变化。这是QSOFEED项目的目标之一，该项目由IAC的C. Ramos Almeida领导的一个国际团队开发，其目的是发现来自超大质量黑洞的风如何影响承载它们的星系。

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