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类星体风席卷整个星系!宇宙早期的动荡超乎想象

近日,美国宇航局NASA发布了一项新发现,向我们揭示了宇宙早期无比动荡的一面——通过分析哈勃太空望远镜的观测数据,一支天文小组发现了宇宙中能量最强的物质外流,它们源自类星体,如海啸般席卷星际空间,对星系造成严重破坏。

类星体风席卷整个星系!宇宙早期的动荡超乎想象

类星体是位于活跃星系核中的超大质量黑洞,它们距离我们非常遥远,处于宇宙早期阶段。这些超级黑洞疯狂吞噬尘埃气体,在周围形成庞大的吸积盘,吸积盘中的物质在极端条件下被加热到超高温,进而爆发出强大的辐射与喷流。

类星体风席卷整个星系!宇宙早期的动荡超乎想象

哈勃的观测数据表明,在类星体惊人辐射压的驱动下,星系中心的大量物质被加速到光速百分之几,高速向外流出。这种现象被天文学家形象地称为类星体风。本项研究的首席研究员,弗吉尼亚理工大学的纳胡姆·阿拉夫(Nahum Arav)介绍道:“没有其他任何现象能够比这携带更多的机械能。在大约1000万年的生命周期中,这些物质外流产生的能量相当于伽马射线暴的100万倍。”据分析,类星体风每年都会推动质量高达太阳数百倍的物质。这些高速移动的物质席卷星系盘面,冲击星系中的尘埃气体云,导致恒星形成活动受到抑制。而且,这些物质移动的距离比科学家原先认为的要远得多,以至于最终演化成全星系范围事件。

类星体风席卷整个星系!宇宙早期的动荡超乎想象

星系演化的数值模拟表明,这种物质外流现象可以解释一些重要的宇宙学难题。比如,为何天文学家在宇宙中观测到的大星系如此少?这项研究表明,这种类星体外流在宇宙早期应该是普遍存在的。“几十年来,无论是理论天文学家还是观测天文学家都知道,在大质量星系中,某种物理过程会阻止恒星的形成,但该过程的性质一直是个谜。我们将观测到的物质外流引入相关的模拟中,解决了关于星系演化中的一些突出问题。”著名宇宙学家杰里迈亚·P·奥斯特利克(Jeremiah P. Ostriker )如是说。在这项新研究中,研究小组一共研究了13个类星体的物质外流现象。通过光谱分析,他们得以计算出被类星体风推动的物质的惊人速度。除了侦测到能量最强的类星体,他们还发现一个物质外流速度增长异常迅速的类星体。

参考来源:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/quasar-tsunamis-rip-across-galaxies

来源:三体迷

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来源: 国家空间科学中心

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