誕生恒星的星系可以將超大質量黑洞隱藏在塵埃墻之后

發表于 2025-12-10 00:40:49 來源：桑間濮上網

隱藏著一個正在進食的超大質量黑洞的塵埃圓環圖。(圖片來源:uux.cn/歐空局/ V. Beckmann(美國航天局-GSFC))
（神秘的恒星地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：貪婪的超大質量黑洞釋放出強大的光，可能隱藏在恒星誕生星系的將超中心。這一發現可以幫助研究人員更好地理解星系是量黑如何成長的。
由黑洞驅動的藏塵超大質量類星體是宇宙中一些最強大和最明亮的光的來源，通常比它們周圍星系中每顆恒星的埃墻光總和還要亮。這些排放是誕生的星大質洞隱在黑洞加熱并撕裂周圍物質時產生的，消耗一些物質，恒星并將一些物質引導到從兩極發射的將超接近光速的射流中。
然而，量黑盡管有這種活動，藏塵從地球上可能很難看到類星體。埃墻這些正在進食的誕生的星大質洞隱宇宙巨人——以及從他們周圍爆發出來的輻射——可能會被他們周圍星系的氣體和塵埃所掩蓋。此前，恒星科學家認為星系能夠有效隱藏類星體的將超唯一方式是在喂養它的超大質量黑洞附近有一個厚厚的塵埃環或圓環。這項新的研究表明，對于一些星系來說，有另一種方法可以用更遙遠的物質“埋葬”類星體。
“來自類星體的光也與宿主星系中更遠的物質相互作用，而之前我們認為這種相互作用主要是與中央超級黑洞的物質相互作用，”研究領導者，英國杜倫大學河外天文學中心的科學家Carolina Andonie告訴Space.com。“這種阻擋類星體的塵埃實際上是一個驚喜。我們沒想到會觀察到這種情況。”
為了發現更遙遠的塵埃云可以覆蓋類星體，杜倫領導的團隊開始用智利北部的阿塔卡馬大毫米陣列(ALMA)觀察“塵埃類星體”樣本。ALMA是一個由66臺望遠鏡組成的陣列，能夠使用長波長的光，如紅外線或熱輻射波長，透過遙遠物體的塵埃進行觀測。
使用該陣列，研究小組發現這些塵埃類星體往往位于正在經歷極端恒星形成的星系中，這就是所謂的“星爆星系”。
“我們研究的主要發現是，這些被大量氣體和塵埃遮蔽的類星體更有可能存在于這些恒星爆發星系中，這些星系形成了大量的恒星——每年超過100甚至200顆像我們的太陽一樣的恒星，”安多尼說。“在這些系統中，星系本身有大量的氣體和塵埃正在創造恒星，這不允許來自類星體的光逃逸。”
她補充說，氣體和塵埃可以像一堵墻一樣厚和密。類似于一個指向墻壁的激光筆不允許光線穿過墻壁，這種致密的材料阻擋了來自類星體的可見光發射。因此，看到這些類星體的唯一方法是通過紅外線或X射線發射，盡管有時甚至高能X射線也無法逃脫。
誕生恒星的星系可以將超大質量黑洞隱藏在塵埃墻之后

一個星系可能用氣體和塵埃掩蓋一個正在進食的超大質量黑洞的方式的圖示。(圖片鳴謝:uux.cn/杜倫大學)
當中心類星體快速膨脹并經歷劇烈的增長時，爆發星系和埋藏類星體之間的聯系最強。因此，埋藏的類星體和它們的星系可能實際上代表了早期的星系演化階段，在此期間年輕的星系富含寒冷、稠密的氣體和塵埃，這促進了恒星的高速形成和黑洞的快速增長。
該團隊的發現表明，宇宙中的類星體可能比想象的要多。這項研究表明，許多恒星形成的恒星可能在其心臟部位隱藏著活躍的超大質量黑洞，并阻止它們發射類星體。
“這項研究的關鍵結果之一是，這些形成許多恒星的星系很可能在其中心隱藏著類星體，”安多尼說。“有可能在這些我們認為中心沒有類星體的星系中，有一些隱藏著一顆我們在可見光下看不到的類星體。”
該團隊通過觀察600個塵埃類星體進行了這項研究。更多的工作正在進行中，以證實這些結果，并更好地將塵埃類星體與星暴星系聯系起來，Andonie說，該小組打算觀察多達60，000個類星體。
“我正處于博士學位的最后一年，所以發現這些令人難以置信的結果真的很好，因為它給了我許多關于我如何在博士學位后繼續我的研究的想法，”Andonie補充道。
詳細介紹該團隊研究的論文發表在10月6日的《皇家天文學會月報》上。

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