成長中的黑洞限制一個星系大小 _大氣

巨大氣體云團（左圖）因來自其中心的特大質量黑洞的熱量而發光。研究人員觀測了名為SSA 22的原星團中的29個這樣的巨大云團（右圖）。
10年前，天文學家在觀測遙遠宇宙時發現了一些閃亮的氫氣巨大云團，即人們所說的萊曼—阿爾法云團（LABs），其體積比之前在宇宙中發現的任何同類天體都要大。從那時開始，研究人員便一直在思考到底是什么原因使得這些結構發光。如今，一個天文學家小組宣布他們已經找到了證據，表明這些巨大云團是被來自它們中心的特大質量黑洞的輻射和熱量所點亮的。這一發現支持了一個成長中的黑洞最終如何限制一個星系大小的理論的提出。

由英國達勒姆大學的天文學家James Geach領導的研究小組，利用美國宇航局（NASA）的錢德拉望遠鏡，對位于一片名為SSA 22的天空中的29個巨大云團進行了觀測。這些云團的直徑可達幾十萬光年，它們起源的年代可以回溯到宇宙的年紀僅為現在1/6的日子，即還不到約20億歲。

對X射線釋放進行的長達5天的觀測使得研究人員最終“識破”了5個巨大云團的核心。每個巨大云團的光譜特征都暗示了一個特大質量黑洞的存在。在斯皮策空間望遠鏡的幫助下，研究人員在這些巨大云團中觀測到了恒星形成的信號。考慮到黑洞的存在，研究人員斷定這些巨大云團被點亮的最有可能的解釋是由黑洞——當它們吞噬陷入自己的物質時——所釋放的熱量，還包括恒星形成過程中所釋放的能量。而這一假設與另一個理論可謂背道而馳，后者認為氣體在冷卻至釋放引力能時便被點燃——在這幅圖畫中并沒有黑洞的影子。

Geach在日前召開的一個新聞發布會上宣布了這一研究成果，他說：“我們所看到的可能正是星系成年的信號。”研究人員同時將在《天體物理學雜志》上發表該項發現。Geach說，這些巨大云團可能代表了星系進化的一個階段——位于中心的黑洞在此時為宿主星系的成長踩了一下“剎車” 。通過釋放熱量來驅走星系氣體，黑洞阻止了任何新恒星的形成。

天文學家借助這樣一種與黑洞有關的“反饋”假設來解釋星系為什么沒有長到比今天還要大的規模的這一似是而非的論點。參與該項研究的達勒姆大學的Bret Lehmer指出：“巨大星系必須要經歷這樣一個（云團）階段，或者它們將形成太多的恒星，并因荒謬的巨大而終結。”

英國劍橋大學的天文學家Martin Rees表示，這項研究成果提供了調控星系形成的一個空前機制。他指出，再過10億年到20億年，巨大云團中任何沒有轉化為恒星的氣體都將完全被驅散。
【成長中的黑洞限制一個星系大小】
作者：群芳
來源：科學時報