旋涡星系中的一些黑洞对星际物质有着超大的胃口,最终会使这些物质越过视界,坠入黑洞的“胃”里。巨大的星系旋臂之间的尘埃和气体,都是黑洞的“养料”。但假如有这么一个星系,它不按这套规则运转呢?
距离地球约15万光年的定ESO 320-G030就是比较典型的星系,也是天文学家Eduardo Gonzalez-Alfonso和他的团队研究的目标。他们模拟了H2O及其同位素和电离体的红外吸收谱线,当然还包括如OH、NH、NH3的分子,以便确定ESO 320-G030到底以什么为食。
“结果表明,H2O(以及其他分子,如OH、CH和CH+)与远红外辐射场源(由恒星和被核辐射加热的尘埃颗粒发出)非常匹配,”Gonzalez-Alfonso说。“这意味着H2O主要是由这个远红外辐射场激发的,而不是由碰撞激发的。”
为了模拟人眼看不见的东西,研究小组用一个软件代码计算出激发(即粒子被注入更多能量后变得更具能量的过程)以及由H2O的数量、温度、体积等因素决定的可比的水排放量和吸收量以及这个区域的大小。然后可以将这些因素与观察到的发射和吸收进行比较。正是氢氧化物的转变开始揭示出气体的流入,正是这种气体的流入维持了每年20倍于太阳质量的恒星核爆发。
随着ESO 320-G030的神秘面纱被揭开,它也告诉了我们更多关于遥远宇宙的信息,尤其是数十亿光年之外的星系的信息——这意味着我们可以在这些星球成型之时就观察到它们。虽然星系的合并可能与之有关,但星束和气体的流动规则仍是未知。从未有证据表明,ESO 320-G030不是个例。
Gonzalez-Alfonso说:“可能有许多像ESO 320-G030那样的剧烈膨胀的星系,伴随着恒星形成的强烈核爆发,超大质量的黑洞会快速增长。因此,必须观察这些遥远的星系,观察H2O和其他分子在这种极端事件中的红外光谱,以便了解它们在整个宇宙星系演化中的整体关联性。”
这些星系形成的真相究竟如何?答案一定就在某个遥远的地方。
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