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X射线观测到银河系“超级火山”喷发

M87大质量星系中的星系“超级火山”爆发。

M87大质量星系中的一座星系“超级火山”正在喷发,向外喷出气体。这座宇宙火山“由M87中心的一个巨大黑洞驱动”,阻止了数亿新闻星的形成。

美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台和国家射电天文台的超大阵列拍摄的一张照片捕捉到了这场戏剧的上演。

加利福尼亚州梅洛公园SLAC国家加速器实验室的Norbert Werner说:“我们的研究结果非常详细地表明,超大质量黑洞对它们所生活的星系的进化有着令人惊讶的良好控制。”他领导了M87黑洞及其影响的两项研究之一。“黑洞的范围一直延伸到整个星团,类似于一座小火山如何影响地球上几乎整个半球。”

X射线星系

M87距离地球约5000万光年,位于室女座星系团的中心,该星系团包含数千个星系。M87充满了能发射X射线的热气体,钱德拉可以探测到这种气体。当气体冷却时,它可以向星系中心坠落,在那里它应该继续更快地冷却并形成新的恒星。

然而,超大阵列的无线电观测表明,在M87中,黑洞产生的高能粒子喷流中断了这一过程。这些喷流提升了星系中心附近相对较冷的气体,并以超音速在星系大气层中产生冲击波。

科学家们发现,这次宇宙“喷发”与银河系环境的相互作用与地球上的火山过程非常相似。特别是,研究人员将其与埃亚菲亚德拉火山爆发的后果进行了比较,埃亚菲亚德拉火山爆发迫使欧洲大部分地区今年关闭了机场。

在黑洞附近产生的高能粒子通过星团的X射线发射大气层上升,在其尾流中提升M87中心附近最冷的气体,类似于热火山气体拖动暗灰云的方式。

Galaxy's气体羽流

在M87中,被向上提升的较冷气体羽流所含的质量与星系团中心12000光年内所含气体的质量相当。因此,黑洞驱动的超级火山非常有效地将星系中的气体释放出来,否则这些气体会冷却并形成恒星。

加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学的研究生、即将发表的第二篇关于M87的论文的主要作者Evan Million说:“如果黑洞没有将这种气体从星系中心移除,这种气体可能会形成数亿颗与我们太阳一样大的恒星。”

研究人员表示,M87内部的喷发可能发生在约1.5亿年前,但仅在约1100万年前的一次较小喷发产生了冲击波。钱德拉的图像是基于持续近7天的观测。

描述这些结果的两篇论文将发表在《皇家天文学会月报》上。


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