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利用超大質(zhì)量黑洞推動(dòng)大規(guī)模銀河外流

活躍的銀河原子核(AGN)是位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞,它們將物質(zhì)吸積到熱的圓核盤(pán)上,以輻射的爆發(fā)或粒子射流以接近光速的速度釋放能量。

這些高能量的爆發(fā)反過(guò)來(lái)驅(qū)使電離,中性和分子氣體流出,這些氣體可以延伸超過(guò)數(shù)千光年,并以每秒數(shù)百公里的速度移動(dòng)??梢酝ㄟ^(guò)熱吸風(fēng)或其他產(chǎn)生熱氣泡的機(jī)制,通過(guò)與氣體混合的灰塵上的輻射壓力直接從熱吸積盤(pán)中釋放出氣流。通過(guò)將氣體驅(qū)出銀河,活動(dòng)核限制了可用于進(jìn)一步形成恒星的燃料,并減慢了銀河的生長(zhǎng)。該機(jī)制也是自我限制的,因?yàn)樗罱K可以抑制氣體積聚到黑洞中。天文學(xué)家追蹤宇宙時(shí)間中恒星形成的速率,自從大約100億年前恒星形成活動(dòng)高峰以來(lái),這個(gè)稱(chēng)為淬滅的過(guò)程就是造成恒星形成急劇下降的原因。

CfA天文學(xué)家Paul Nulsen和他的同事使用ALMA毫米波設(shè)施的新數(shù)據(jù)和檔案數(shù)據(jù)研究了位于星系團(tuán)中心的十二個(gè)大型星系中的分子氣體流出。在這些巨大星團(tuán)中,圍繞銀河系的熱氣體應(yīng)冷卻,落回到銀河系上,并產(chǎn)生更多新恒星,從而繼續(xù)進(jìn)行反饋。在一氧化碳?xì)怏w發(fā)射線(xiàn)中拍攝的ALMA圖像具有很高的空間分辨率,這使科學(xué)家能夠詳細(xì)研究這些過(guò)程,尤其是表征這些中央星系星系中大多數(shù)氣體特征的絲狀結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn),隨著逸出氣體的熱氣泡開(kāi)始冷卻,巨大的分子細(xì)絲和云層顯然形成了,這些流出物最終將停滯并在銀河系中循環(huán)。分子氣體直接圍繞中央AGN和射流的力量。

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