超高速X射线风扫过的银河系孪生兄弟

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-02-01 21:59:02 | 作者:Melipal 译 | 来源:ESA | 浏览:1430次 ]

原文标题:A Milky Way twin swept by an ultra-fast X-ray wind

原文来自:ESA   Posted: 2016. 1. 14

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,未经许可请勿转载。)

ESA的XMM-牛顿望远镜发现了一股高速气体风,它从一个与银河系类似的明亮旋涡星系中心流出,可能会减弱这个星系形成新生恒星的能力。

旋涡星系的星系风。图片版权:ESA

能够找到活动星系中心特大质量黑洞周围的旋涡状物质盘吹出的热风并不稀罕。

如果足够强劲的话,这样的星系风可以以不同的途径影响周边环境。它们的主要影响是扫过气体库。如果不是因为星系风扫过的话,这些气体可能已经形成恒星了。不过盘风也可能会触发某些云团的坍缩,形成恒星。

在整个宇宙138亿年的历史中,这样的过程据信对星系和星系扮演了根本性的角色。

但是人们认为,它们只会影响尺度最大的天体,如在两个或更多星系碰撞并合过程中形成的大质量椭圆星系。这样的并合事件有时会诱发足够强劲的星系风,足以影响产星活动。

现在人们第一次在更为普通的活动星系——赛弗特星系中看到了这样的星系风,这个星系看上去并没有经历着发生任何并合过程。

在可见光下,几乎所有的赛弗特星系都是外观与银河系类似的旋涡星系。然而与银河系不同,赛弗特星系拥有明亮的核心,可以在整个电磁波谱上发出辐射,这个证据表明,它们中心的特大质量黑洞正在吞噬周围的物质。

在这个距离地球8亿光年的赛弗特星系——IRAS17020+4544中心的特大质量黑洞质量几乎与600个太阳相当,它吸取着邻近的气体,让它发出中等强度的辐射。

XMM-牛顿发现,黑洞吹出的星系风以每秒23000到33000公里的速度运动,约合光速的10%。

一个重要的发现是,来自中心区域的星系风能量足够高,可以将星系中的气体加热,并抑制恒星形成——这是人们第一次在一个相对正常的旋涡星系中看到这样的过程。

来自墨西哥普埃布拉(Puebla)光学与电子学国家天体物理学研究所的安娜·利亚·Grating(Anna Lia Longinotti)说:“这是第一个确切的例子,说明在一个‘正常’赛弗特星系中可以观测到超高速的X射线外流现象。”朗吉诺蒂是描述相关结果的论文的第一作者,文章发表在《天体物理学报通信》杂志上。

旋涡星系吹出的古怪星系风。图片版权:照片:Sloan Digital Sky Survey;光谱:Longinotti et al (2015)

这个星系还存在另一个惊喜:星系核心发出的高速风的X射线辐射通常由剥离掉多个电子的铁原子主导,但这个星系的星系风成分非常罕见,表现出了氧等较轻的元素,而并没有铁元素的探测。

朗吉诺蒂说:“实际上,我非常惊讶地发现,这处星系风主要由氧元素组成,因为之前从来没有人看到过这样的星系。”

由于这个星系大致与银河系类似,它带来了有关银河系历史以及银心黑洞可能扮演角色的问题。

论文的合作者、当前正在日本宇宙航空研究开发机构空间与宇航科学研究所工作的ESA天文学家马忒奥·瓜伊纳齐(Matteo Guainazzi)说:“借助XMM-牛顿最近获取的结果,我们知道,我们银河系400万倍太阳质量的黑洞经历过一些活动比现在强得多的时期,甚至在区区数百年前这样的情况就发生过。

“当然,我们并不确定,但是我们的发现表明,在其中的一个活跃期内,像IRAS17020+4544这样的高速外流物可能一度扫过了我们自己的银河系。

“先前没有人考虑过这一可能性,原因是之前我们只在与银河系相去甚远的星系中看到过X射线风的这种‘反馈’。”

ESA的XMM-牛顿任务科学家诺伯特·沙特尔(Norbert Schartel)说:“XMM-牛顿继续作出着新的发现,可能会挑战我们对整个宇宙历史时期内星系中恒星的形成以及星系中心特大质量黑洞共同演化过程的认知。”

编者注

A·L·朗吉诺蒂等人的论文《高分辨率X射线分光观测揭示出了赛弗特星系具备复杂电离和速度结构的超高速星系风的反馈过程》发表在《天体物理学通信》杂志上。

这一发现是基于XMM-牛顿望远镜在2004年到2014年间使用反射透射光谱仪与欧洲光子成像照相机进行的测量作出的。

(全文完)

Tags:旋涡星系 星系风

责任编辑:Melipal

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