艺术家描绘的类星体风(浅蓝色)从超大质量黑洞周围的吸积盘(红橙色)发射出来。来源:美国国家航空航天局科学家/ M。Weiss, Catherine Grier和SDSS的合作

　　一项新的发现有助于阐明活跃黑洞是如何形成的不断地通过刺激或扼杀新恒星的发展来塑造它们的星系。

　　阿斯特罗理论研究表明，超大质量黑洞会加速星系中的气体，通过强风显著影响恒星的发展。这项研究为黑洞如何塑造它们的星系提供了至关重要的见解。

　　宇宙动力学:星系中的气体加速

　　遥远星系中的气体云被星系中心超大质量黑洞的辐射爆炸以每秒1万英里的速度越来越快地推向邻近的恒星。这一发现有助于阐明活跃的黑洞如何通过刺激或扼杀新恒星的发展来不断塑造它们的星系。

　　由威斯康星大学麦迪逊分校天文学教授凯瑟琳·格里尔和刚毕业的罗伯特·惠特利领导的一个研究小组利用从类星体收集的多年数据揭示了加速气体，类星体是一种特别明亮和湍流的黑洞，位于数十亿光年外的Bo?tes星座。他们在麦迪逊举行的美国天文学会第244次会议上发表了他们的发现。

　　科学家认为黑洞位于大多数星系的中心。类星体是超大质量的黑洞，被黑洞巨大的引力吸引而被物质盘包围。

　　艺术家描绘的类星体风(浅蓝色)从超大质量黑洞周围的吸积盘(红橙色)发射出来。右图是来自类星体SBS 1408+544的两幅光谱，显示了吸收光的左移，揭示了类星体风推动的气体加速。来源:美国国家航空航天局科学家/ M。Weiss, Catherine Grier和SDSS的合作

　　类星体照明的机制

　　格里尔说:“圆盘中的物质总是落入黑洞，这种拉扯和拉扯的摩擦使圆盘升温，使其变得非常非常热，非常非常亮。”“这些类星体真的很亮，因为从圆盘的内部到远处有很大的温度范围，它们的发射几乎覆盖了所有的电磁波谱。”

　　明亮的光使得类星体几乎和宇宙一样古老(130亿光年远)可见，它们的辐射范围很广，这使得它们对天文学家探测早期宇宙特别有用。

　　类星体SBS 1408+544的图像，十字准星中心的蓝点。图片来源:Jordan Raddick和SDSS合作项目

　　Observatio对黑洞风的洞察

　　研究人员对一颗名为SBS 1408+544的类星体进行了八年多的观测，这些观测是由斯隆数字巡天项目(现在被称为黑洞映射器混音映射项目)开展的一个项目收集的。他们追踪了由气态碳组成的风，方法是发现从缺失的类星体发出的光——被气体吸收的光。但是，随着SBS 1408+544的每一次新观测，阴影并没有在光谱中显示碳的正确位置被吸收，而是从地球上移得更远。

　　“这种变化告诉我们，气体移动得很快，而且一直都快，”惠特利说。“风正在加速，因为它受到吸积盘发射出的辐射的推动。”

　　包括格里尔在内的科学家们表示，他们之前已经观察到黑洞吸积盘的加速风，但这还没有得到少数观测数据的支持。新的结果来自近十年来对SBS 1408+544进行的大约130次观测，这使得研究小组能够高度自信地确定速度的增加。

　　黑洞风对星系演化的影响

　　从类星体中喷出气体的风引起了天文学家的兴趣，因为这是超大质量黑洞可能影响其周围星系演化的一种方式。

　　“如果它们的能量足够大，这些风可能会一直传播到宿主星系，在那里它们可能会产生重大影响，”惠特利说。

　　根据具体情况，类星体的风可以提供压力，将气体挤压在一起，加速其宿主星系中恒星的诞生。或者它可能会冲走这些燃料，阻止潜在恒星的形成。

　　“超大质量黑洞很大，但与它们所在的星系相比，它们真的很小，”格里尔说，他的工作得到了美国国家科学基金会的支持。“这并不意味着它们不能相互‘交谈’，这是一种彼此交谈的方式，当我们对这类黑洞的影响进行建模时，我们必须考虑到这一点。”

　　对SBS 1408+544的研究发表在6月11日的《天体物理学杂志》上。

　　参考文献:SDSS-V黑洞映射器混响映射项目:作者:Robert Wheatley, Catherine J. Grier, Patrick B. Hall, W. N. Brandt, Jonah Lotz, D. P. Schneider, Jonathan R. Trump, Yue Shen, Lucas M. Seaton, Scott F. Anderson, Matthew J. Temple, Roberto Assef, Logan B. Fries, Y. Homayouni, Darshan Kakkad, Anton M. Koekemoer, Mary Loli Martínez-Aldama, C. Alenka Negrete, Claudio Ricci, Dmitry Bizyaev, Joel R. Brownstein, Sean Morrison和Kaike Pan, 2024年6月11日，《天体物理学杂志》。1538 - 4357 . DOI: 10.3847 / / ad429e

　　这项研究的合作者包括约克大学、宾夕法尼亚州立大学、亚利桑那大学等。

　　这项研究的部分资金是由国家资助的国家科学基金项目(AST-2310211和AST-2309930)。