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天文学家发现星系演化的新阶段——“冷类星体”

这一新发现也意味着,尽管星系年老,但仍可能具备形成新恒星的能力。

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艺术家描绘了强大的类星体正在吹散其周围的物质,但星系的外部区域仍含有红色的尘埃和气体。图片来源:Michelle Vigeant

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类星体是活跃吞噬周围星系物质的超大质量黑洞。虽然黑洞以吸积物质而闻名,但这种旋涡的剧烈搅动通常也会以高能量将物质和辐射向外抛射,使得类星体能够被整个宇宙观测到。它们是天文学家所知的最明亮的天体之一。但是,类星体对宿主星系来说可能是不利的。要形成恒星,星系需要冷气体的储备,这些气体可以聚集在一起,而不是被咆哮的黑洞剧烈加热并扫走。

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因此,包含类星体的星系被认为已经走到了其生产生命的尽头,不再能够形成恒星。但堪萨斯大学的Allison Kirkpatrick最近发现了一整批既包含剧烈类星体又含有冷气体储备的星系——这意味着它们在老年时仍可能具备形成新恒星的能力。

Kirkpatrick于6月12日在圣路易斯举行的第234届美国天文学会会议上公布了她的这些“冷类星体”的发现。美国天文学会是一个汇聚世界各地天文学家的专业会议。

退休但仍活跃

Kirkpatrick查阅了斯隆数字巡天的数据。这是一项对整个天空在不同波长进行的巨大调查,她从中挑选了一个特定区域内的所有类星体。然后,她将这些类星体与XMM-牛顿X射线太空望远镜赫歇尔空间望远镜发现的类星体进行了匹配。XMM-牛顿望远镜在X射线波段观测,X射线是高能辐射,是活跃黑洞的良好标志。而赫歇尔望远镜则在红外光观测,红外线是较低能量的辐射,由发光的气体和尘埃发出。

通常会发现类星体被尘埃和气体云所笼罩——研究人员认为这是一种中间阶段,此时类星体已经激活,但还没有足够的时间将周围的尘埃和气体吹散。但是,由于这些类星体被额外的物质包围,吸收了类星体本身的大部分能量,因此它们表现为红色的、被遮挡的天体。

Kirkpatrick发现的是明亮的蓝色发光类星体,但它们同时也带有冷气体的特征。这表明它们已经吹散了直接围绕着它们的尘埃和气体,但并未完全将其排出星系。

Kirkpatrick推测,这是另一个中间阶段,比红色、被遮挡的阶段更短。持续时间可能只有1000万年——在星系的寿命中转瞬即逝——这或许是这些冷类星体看起来稀少的原因,因为它们在这个阶段停留的时间非常短。但Kirkpatrick尚不确定这是否是大多数或所有星系都会经历的阶段,还是只有某些星系才会表现为冷类星体。

要做到这一点,她将不得不进行更广泛的搜索,以捕捉到更多这样的新型冷类星体。也许很快,我们就能得到答案。

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