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黑洞喷流在星系可见边界之外留下气体痕迹

发布于 2026年9月27日 10 浏览

天文学家在远超星系可见边界的气体中,发现与超大质量黑洞强劲喷流方向相对应的信号。九月二十六日发表的一篇科学报道介绍了这项研究:喷流所经过的方向,星系外围庞大气体储库中的氢发出较明显的辉光。这为星系中心活动能够影响遥远外围环境提供了可观测的证据,但这种影响的程度仍需进一步测量。

研究团队包括印度拉曼研究所的纳姆拉塔·罗伊和美国亚利桑那州立大学的桑查伊塔·博尔塔库尔。论文发表于《天体物理学杂志快报》,亚利桑那州立大学最早于九月二十四日公布研究结果。包围星系的气体区域称为星系周介质,其中的气体可能逐渐冷却并向内流动,成为新恒星形成的原料。因此,弄清喷流如何影响这一储库,有助于研究星系长期的生长过程。

据亚利桑那州立大学介绍,研究人员把暗能量光谱仪提供的光学观测,与低频阵列两米波段巡天的射电测量结合起来。他们汇总了数百个存在活跃喷流的星系中各自非常微弱的信号,并沿喷流轴线寻找电离氢产生的氢阿尔法发射。由于单个星系周围的信号过于微弱,将多组观测按方向叠加,是辨认这一特征的关键步骤。

研究发现,若把星系周围所有方向的测量结果平均,氢的信号仍然微弱;只看喷流所指方向时,信号则清楚得多。校方表示,辉光在靠近可见星系的位置特别强,在外围气体储库的边界附近再次增强。研究团队还利用镁的吸收特征作独立检查,发现较冷的气体分布更加均匀,与喷流方向没有同样的对应关系。这些结果显示,喷流的作用具有明显的方向性。

研究人员和印度科学技术部认为,这一分布支持喷流加热或扰动外围气体的解释。受影响的气体原本可能冷却并流入星系,为新恒星提供物质。不过,现有观测确定的是喷流与气体相互作用的位置,并没有直接测出因此少形成了多少恒星。区分观测事实与可能后果,对于判断黑洞在多大程度上调节星系生长十分重要。

研究团队表示,按照喷流方向分析信号的方法,可供今后的光学和射电巡天在更多星系中检验。后续观测与模拟仍需测定喷流向外围气体输入了多少能量,并判断受扰动的气体是否长期难以冷却。只有这些问题得到进一步回答,研究人员才能更准确地评估喷流对恒星形成的持续影响。

来源: Arizona State University (September 24, 2026); Phys.org (September 26, 2026); India Department of Science and Technology; The Astrophysical Journal Letters, DOI 10.3847/2041-8213/ae9cbd

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