UC研究人员揭示了大规模星系中的黑洞调节星形形成

在该龙属A的图像中看到了超大迹象黑洞的力量，最接近地球的活性银核之一。图像将来自不同波长的几个望远镜的数据组合在一起，显示由星系中心的超迹线孔的喷射和凸起。图片来源：ESO / WFI（光学）; MPIFR / ESO / APEX / A.WEISS等人。（亚菲尔德尔）; NASA / CXC / CFA / R.Kraft等人。（X射线）

年轻的星系与明亮的新星以快速的速度膨胀，但明星形成最终随着星系的发展而关闭。2018年1月1日出版的一项新的研究表明，星系中心的黑洞的质量决定了这种恒星形成的“淬火”发生了多久。

每一个大规模的星系都有一个中央超级分类黑洞，比太阳大得多，百万倍，揭示了它对银河系的引力效应的存在，有时从活性银核（AGN）上发电能量辐射。从活性半乳核核中倾泻到星系中的能量被认为是通过加热和分散在冷却时将其浓缩成恒星的气体的星形成。

这个想法已经存在了几十年，天体物理学家发现，银河系的模拟必须包含来自黑洞的反馈，以便再现观察到的星系的性质。但是，缺乏超大迹象黑洞和星形形成之间的连接的观察证据，直到现在。

“我们一直在拨打反馈意见，使模拟锻炼，而无需真正知道它发生了这种方式，”富士州圣克鲁斯的天文学教授和Astrophysics教授和本文的同志队的jean Brodie说。“这是第一个直接观察证据，在那里我们可以看到黑洞对星系的星形成历史的影响。”

新结果揭示了在银河系中的黑洞活动和星形形成之间的连续相互作用，影响了随着星系的发展而形成的每一代恒星。

由First AuthorIgnacioMartín-Navaro，UC Santa Cruz的博士后研究员，该研究专注于大规模的星系，通过分析银河中心中心附近的星星的运动，在先前的研究中衡量了中央黑洞的质量。为了确定星系的星形形成历史，Martín-Navarro分析了由Hobby-Ebberly望远镜巨大的Galaxy调查获得的光谱的详细光谱。

光谱学使天文学家能够分离和测量来自物体的不同波长的光。Martín-Navarro使用了计算技术来分析每个星系的光谱，并通过找到最佳恒星群体以适应光谱数据来恢复其星形成历史。“它告诉你不同年龄段的恒星种群的光线如何，”他说。

当他比较星系的星系与不同群众的黑洞的星系的形成历史时，他发现惊人的差异。这些差异仅与黑洞质量相关，而不是与银河形态，尺寸或其他性质相关。

“对于具有相同恒星的星系，但中心的不同的黑洞质量，那些具有更大黑洞的星系较早淬火，比黑洞更快。因此，明星形成持续在那些带有较小的中央黑洞的星系中，“Martín-·纳瓦罗说。

其他研究人员研究了星形成与活性银核的光度之间的相关性，而不会成功。Martín-Navarro表示，可能是因为时间尺度如此不同，星形形成发生超过数亿年，而活跃的银核爆发发生在较短的时间内。

当它在主机星系的内部区域积极地吞噬物质时，超迹黑洞只是发光。活性银核是高度变化的，其性质取决于黑洞的尺寸，新材料落到黑洞上的新材料的速度和其他因素。

“我们使用黑洞质量作为AGN的能量放入银河系的代理，因为吸收到更多巨大的黑洞，从活跃的半乳清中导致更有活力的反馈，这将使星形形成更快，”Martín-Navarro解释说。

Coauthor Aaron Romanowsky（San Jose State University大学和UC Visioratiesies）的天文学家Coauthor Aaron Romanowsky表示，黑洞的反馈的精确性仍然不确定。

“有不同的方式是一个黑洞可以将能量放入银河系中，理论家都有各种各样的想法，了解如何淬火，但是要将这些新的观察结果融入模型，”罗曼斯基说。“

出版物：IgnacioMartín-Navarro，等人，“黑洞监管的星系中的巨大星系，”自然，2017; DOI：10.1038 / Nature24999