作者:王敏 来源:中国科学报 发布时间:2023/7/26 18:19:41
选择字号:
首次发现红色类星体驱动外流产生成对的超级气泡

 

由中国科学技术大学天文学系教授刘桂琳、特任教授何志成、沈璐博士牵头的中美德三国科研人员组成的国际团队,首次观测到红色类星体驱动外流所产生的成对的超级气泡,这些巨大的气泡正处于从星系爆发性逸出的阶段。研究成果日前在线发表于《科学进展》。

当今星系演化理论的一项重要困难,是大质量星系的实际数量显著低于理论预期,因而需要设定某种机制有效抑制新恒星的形成,从而调节星系的生长。理论研究发现,如果星系在其活跃的“类星体”阶段驱动大量气体外流到宇宙空间,理论和观测可趋于一致,这使得外流机制作为星系演化模型中不可或缺的环节。但由于实测难度大,外流机制长期停留在理论假设层面,直接观测证据非常有限。

同时,传统的类星体筛选方式会遗漏富含尘埃、光学波段暗弱的红色类星体,它们在每个宇宙时期都是实际上最明亮的类星体,恰恰很有可能驱动强劲的外流。

此次研究中,刘桂琳等利用北双子星望远镜弥补了针对红色类星体的观测,发现目标样本中半数均有显著外流特征。这些外流并非此前看到的准球形,而呈现为壮观的巨大超级气泡对,最大的一对延伸超过6万光年,最高视向速度差达到1200千米/秒(极可能脱离星系引力势阱)。这些气泡对是类星体所驱动的外流冲击星系环境中的气体产生,它们正处于从星系高密度环境中“爆发性逃逸”的短暂阶段,在快速膨胀同时猛然冲向星系外围的空间。

研究人员介绍,成对超级气泡的系统发现对于外流研究有独特价值:难以可靠证认外流,是观测研究的常见困难,比如外流速度常因投影效应而被严重低估导致存疑,以及仅凭视向速度场等观测信息甚至难以区分外流和内流等。相比之下,超级气泡对的存在是相当可靠的外流证据。理论研究认为,外流与星系环境气体间的作用会导致不同的观测形态;由于形成气泡会对星系环境参数提出特定要求,所以气泡提供了推算外流能量、评估外流对星系整体演化影响的独特机会。此外,人类所在的银河系也有一对超级气泡,它们与本课题之间的科学相关性,有助于深入理解星系演化历史上活跃时期的性质和行为。

超级气泡结构虽有一定数量偶然发现的先例,但在特定类型的星系中系统性发现,在国际上尚无先例。该团队同时开展的数值模拟显示,产生超级气泡的外流气体,其能量足以对星系整体演化产生重要影响。至此,该团队持续十年的系列外流研究,首次运用积分视场光谱技术针对中红移高光度类星体(涵盖了1型、2型和红色类星体)的系统普查得以完成。这一系列工作有望对星系演化图像的完整构建产生深刻影响。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.adg828

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
中国科学家首次发现“无摩擦的冰” 冰表面长啥样?原子级分辨图像揭晓答案
北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果 “双星计划”:开启中国空间科学新纪元
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文