科学家发现凤凰星系团中心星系的黑洞

研究小组分析了通过阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）观测的一个巨大星系团的数据，该星系团距离地球有57亿光年，称之为凤凰星系团，大约有一千个星系在其中。

微科普讯 据国外媒体报道，由剑桥大学领导的一组天文学家团队发现了一个超大质量的黑洞，与其所在星系之间有惊人的联系：黑洞喷流。这通常抑制恒星的形成，在银河系的光环 “刺激”生产形成恒星的分子气体。这一研究在天体物理学杂志出版。研究小组分析了通过阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）观测的一个巨大星系团的数据，该星系团距离地球有57亿光年，称之为凤凰星系团，大约有一千个星系在其中。在它的中心有一个巨大的星系，每年大约形成质量超过太阳质量的五百到八百倍的恒星。这个星系内有一个黑洞，在吞噬形成恒星的气体的过程中，形成沿相反方向喷射到星系际空间的强大喷流。

天文学家称这类黑洞的动力系统为活动星系核（AGN）。美国航空航天局（NASA）的钱德拉X射线天文台早期的研究揭示，活动星系核的喷流形成一个巨大的“无线电气泡”，星系中布满高温，弥漫等离子体的巨大空洞。形成这些膨胀的气泡会冷却和压缩周围的热气体，这是未来恒星形成的基本步骤。但是，新的阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）观测揭示，长细丝冷分子气体在射电气泡的外缘周围冷凝。

这些细丝AGN的两边延伸到8万2千光年，含有足够的物质形成一百亿倍太阳质量的恒星。第一作者剑桥大学的Helen Russell博士说：“从观测数据中我们可以得到，这些气泡与星系增长有中直接的联系。

这让我们对黑洞如何调节未来恒星的诞生有了新的认识，星系如何获得额外的物质，使黑洞更活跃。”联合作者来自麻省理工学院卡夫利天体物理学和空间研究所的Michael McDonald博士追加道：“我们认为这些气泡影响恒星的形成，并保持低温。我们认为它们昙花一现，但是现在我们看到它们实际上可以帮助冷却，这不是老生常谈。”ALMA观测揭露，AGN与冷分子气体的丰度存在明显的未知的联系。McDonald博士说：“黑洞必须吸收星系中用来形成新恒星的物质，用来产生巨大的喷流。

这些喷流破坏恒星形成区，从而导致不能生成新的恒星。这能解释黑洞是怎样减缓宿主星系增长的。”因没有主要的热源，宇宙中最庞大的星系会以远远超过观测值的极端速率形成恒星。一个活跃的超大质量黑洞在辐射和喷流的过程中产生热量，使温度升高，抑制恒星形成。然而，现在问题来了。

在凤凰星系团中，研究小组发现了一个额外的过程，把星系和它的黑洞连在一起。射电喷流加热凤凰星系团核的热气体，使维持AGN的冷气体产生。来自滑铁卢大学的联合作者Brian McNamara教授说：“这就是为什么这个结果如此令人惊讶。这个超大质量黑洞通过气泡和加热气体影响星系的增长。值得注意的是，它也在冷却足够的气体维持本身。”这一结果帮助天文学家了解宇宙中的“恒温器”的运作，控制超大质量黑洞的射电喷流。