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随着黑洞的出现,星系变得肥胖和奇怪

探索星系中的黑洞如何在宇宙碰撞中成长,从而形成恒星爆发和后恒星爆发类星体。

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我之前提到过,所有大的星系在其核心都有大的黑洞。我也提到过,黑洞的大小与星系的各种特征有关,但这可能有点奇怪,毕竟星系并非生活在真空中^*。外面还有其他星系,它们有时会发生碰撞,形成更大的星系。那么,为什么黑洞和它所在的星系之间仍然存在关系呢?嗯,这个想法是,当两个星系碰撞并合并时,它们的黑洞也会合并。复杂的物理过程往往会促使两个黑洞越来越近,直到它们相互吞噬,成为一个稍微胖一些的黑洞。与此同时,由两个黑洞合并形成的星系也会增长。至少,这就是想法。但是有一种方法可以看看这是否真的会发生。例如,当两个星系碰撞合并时,它们的尘埃云也会碰撞。这可以使它们坍缩,形成恒星。但由于事件发生的时间很短——至少与星系的年龄相比——它被称为恒星爆发,或爆发性恒星形成。这样会形成巨大的、明亮的恒星,它们会保持明亮几亿年。同时,预计大量的气体将落入新星系的中心。当这些“垃圾”落入黑洞时,它会形成一个极其炽热且明亮的扁平盘。这个盘的内部部分的光芒可以超过整个星系其他部分的结合。这种星系被称为类星体。所以,如果这个想法是正确的,你可能会期望看到一些类星体,并且它们在几亿年前有过恒星爆发的迹象。不仅如此,你还会期望它们看起来有点奇怪,在经历了如此宇宙碰撞之后,形状扭曲而滑稽。这时,天文学家、科幻小说作家、博主迈克·布罗瑟顿(Mike Brotherton)就出现了,我还可以补充一句,他也是BABloggee。他和他的团队认为,他们可以用哈勃望远镜来观察这些星系,看看是什么情况。他们浏览了一个包含 15,000 个类星体(!)的宇宙调查,并将它们筛选出 600 个看起来有希望的。从中,他们挑选了最好的 29 个,并在获得哈勃观测数据后,他们发现的结果很有说服力……

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这三张是其中的 29 张。看看它们!怪异、扭曲、变形;正如预期的那样。事实上,所有 29 张都相当怪异(自己去看看)。它们都带着近期合并的伤痕,并且非常有力地支持了“后恒星爆发类星体”是星系之间暴力碰撞的结果,而且,黑洞和它们的星系一同成长。仔细看看那些图像。就在此刻,当你读到这句话时(假设你读到这里),仙女座星系正以每秒 100 多公里的速度朝我们冲来。在十亿年后,多一点或少一点,我们将在一场史诗般的暴力事件中一同冲入。如果我们两个星系中还有任何气体——我无法确认届时是否会被用完,但至少我读过的一篇论文(并在我的书《死亡之袭!》中引用了)说,这些气体将全部消失——那么我们也将成为一个恒星爆发星系,如果任何气体被倾倒到我们合并的黑洞中,大量的能量将倾泻而出。它有可能造成问题,如果这些能量瞄准我们的方向。然而,我们仍有相当长的时间来解决任何潜在的问题。我对此不太担心。但那将是多么壮观的景象……


^*好吧,它们根本没有生命,太空是真空的。但我这里是在进行比喻,所以请尽量配合,跟上我的思路。

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