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  • 天文台快递 | 黑洞之“零食”

    2016-04-20 20:09

    不同于银河系中心的超大质量黑洞,发生一类超大质量黑洞仍然在大量吞噬着周围的物质,隐身它们被中心的星系被叫做活动星系,如果它自己为叫做活动星系核(Active Galactic Nuclei; AGN)。移动星系核发出光学辐射的区域小到几只天(和之相比,普通星系的标准约几十万光年),但是光度却十分为普通星系十到几十万倍。移动星系核的燃料供给是移动星系核研究中没有解决的重要问题。针对它的研究既可以帮助人们认识黑洞之吸积和质量提高过程,并且对人们了解黑洞与其寄主星系的共同演化过程也有重要的意义。

    供黑洞吞噬的物质是怎样到星系中心呢?辩论研究认为,星系中的各种恒星结构(如果恒星棒,现臂,审查棒,审查旋臂等)可以导致气体向星系中心的内流,所以为没有光度活动星系核中的核活动提供燃料。但是,由于缺少空间分辨的数量,在研究工作中一直缺乏直接的观察证据。

    近来,上海天文台博士研究生罗荣欣在郝蕾研究员的指点下,使用VENGA (VIRUS-P Exploration of Nearby Galaxies) 巡天的积分视场光谱数据对近邻低光度活动星系核NGC 1042受到对活动的燃料供给机制进行了系统性研究,他们发现NGC 1042中的内部旋臂可以导致电离气体的为内流,所以为对活动提供燃料。立即同结果表明,在无恒星棒的后型星系中,现臂所导致的气体内流现象在该类星系的长久演化中有一定作用。目前该工作已经被国际核心期刊《天体物理学报》收发表。

    依照郝蕾研究员介绍,积分视场光谱(Integral Field Spectroscopy,简称IFS)凡是近日快速发展的新型天文观测技术。立即是同种兼顾成像和光谱优势的观察手段,那个最大的特征在能够同时得到星系中不同空间位置处的光谱,所以提供丰富的空中分辨信息。VENGA凡是一个国际合作的积分视场光谱巡天项目,那个观测目标为30单近邻的漩涡星系,其中包括17单走星系核。目前该巡天已完成了观察和数据处理,共同获得上述星系约55000单区域的光谱。近来,郝蕾研究员领导的星系与活动星系核课题组一直积极参与VENGA巡天的观察,数据处理及对分析工作。

    NGC 1042

    “近邻活动星系核中的燃料供给机制是自己感谢兴趣的,自己希望通过积分视场光谱的数量来研究星系中气体的分布,电离及运动学特性,所以帮助人们了解各种恒星结构是怎样将气体转移到星系中央,连为对活动提供燃料的。”文章的率先作者罗荣欣说。

    那么为什么选NGC 1042啊?罗荣欣表示,它是一个约1400万光年之外的亚光度活动星系核,位于鲸鱼座天区内,那个中央潜伏着一个300万倍太阳质量的黑洞,星系中央和黑洞共存的还发生特别质的恒星团,并且对恒星团中不乏年轻恒星。这些性质使得NGC 1042成为研究低质量端黑洞质量提高过程的好实验室。

    希冀1 左图:NGC 1042的r波段图像,绿色方框表示VENGA巡天的观察区域。右上图:NGC 1042 中央500 pc x 500 pc区域内的[NII]/Hα犯射线流量比图。右下图:NGC 1042 中央500 pc x 500 pc区域内的电离气体速度会。希冀中,黑色的椭圆分别代表距离星系中心100 pc,200 pc,300 pc,和500 pc。黑色的有些圆圈标示了我们发现的电离气体环状结构。黑色的虚线和实线分别代表NGC 1042的运动学主轴和符合轴。

    “在星系中央500 pc x 500 pc(1pc相当3.26光年)的区域内,我们发现了一个环状的电离气体结构。该组织从距离星系中心100 pc处于延伸到300 pc处于,连显示有特别的激发特征。”罗荣欣说。

    “通过分析该环状结构被电离气体的运动学特性,我们发现是星系的内部的临时臂导致了气的为内流,每年向内转移的物质质量是黑洞每年吞噬物质的100倍,比核恒星团每年形成恒星的质量略大。”罗荣欣越来越证明,“这些研究结果表明,对于NGC 1042这个临近的移动星系核,现臂所导致的气体内流能够为对活动和对恒星团中的恒星形成提供燃料。”

    郝蕾研究员说,“由于NGC 1042凡是一个没有强的旋涡星系,我们的结果为必然水平达到表明了,在无恒星棒的后型星系中,现臂所导致的气体内流现象在该类星系的长久演化中有一定作用。在接下来的工作受到,我们以通过更多样本的观察来进一步研究这同机制。”

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