天文学家相信敌对的黑洞风会创造新的分子

时间：2022-01-24 12:25:04 来源：

由中心黑洞驱动的银河规模流出，并放大了银河中心的黑洞风。

自从十多年前发现以来，由星系中心的超大质量黑洞驱动的风中存在大量分子，这使天文学家感到困惑。分子追踪最冷的空间，而黑洞是宇宙中最活跃的现象，因此在黑洞风中发现分子就像在炉子中发现冰一样。

天文学家质疑，有什么物质能够承受高能流出的热量，但是西北大学天体物理学跨学科研究与探索中心（CIERA）研究人员的一项新理论预测，这些分子根本不是幸存者，而是崭新的分子诞生了在风中具有独特的特性，使它们能够在敌对环境中适应并繁衍生息。

该理论发表在《皇家天文学会月报》上，是Lindheimer博士后研究员Alexander Richings的工作，他开发了计算机代码，该代码首次模拟了星际气体加速中发生的星际气体中发生的详细化学过程。超大质量黑洞生长期间发出的辐射。克劳德·安德烈·弗彻·吉格（Claude-AndréFaucher-Giguère）是西北大学温伯格艺术与科学学院的助理教授，研究星系的形成和演化。

Richings说：“当黑洞风吹扫其宿主星系中的气体时，该气体被加热到高温，这会破坏任何现有的分子。”“通过在黑洞风的计算机模拟中对分子化学进行建模，我们发现这种被吹扫的气体随后可以冷却并形成新的分子。”

该理论回答了由几个最先进的天文观测站（包括赫歇尔太空观测站和阿塔卡马大毫米波阵列）（位于智利的强大射电望远镜）所做的先前观测所提出的问题。

在2015年，天文学家证实存在于大多数星系中心的超大质量黑洞有高能流出。这些流出物杀死了其路径上的所有东西，驱逐了促进恒星形成的食物或分子。还假定这些风是造成“红色和死亡”椭圆形星系存在的原因，在该椭圆形星系中不会形成新的恒星。

然后，在2017年，天文学家观察到快速移动的新恒星在风中形成-考虑到黑洞动力流出的极端条件，这种现象他们认为是不可能的。

新星由分子气体形成，因此Richings和Faucher-Giguère的新分子形成理论有助于解释风中新星的形成。它支持先前的预测，即黑洞风在第一次碰撞时会破坏分子，但还预测新分子（包括氢，一氧化碳和水）会在风中自行形成。

“这是首次对分子形成过程进行全面详细的模拟，在我们看来，这是非常有说服力的解释，可用于观察分子在超大质量黑洞风中无处不在，这是主要的杰出表现之一。该领域存在问题。”Faucher-Giguère说。

Richings和Faucher-Giguère预测，与预先存在的分子相比，在风中形成的新分子在红外辐射中会更暖和更亮。当美国宇航局于2019年春季发射詹姆斯·韦伯太空望远镜时，该理论将受到检验。如果理论是正确的，望远镜将能够使用红外辐射详细绘制黑洞流出的地图。

出版物：Alexander J Richings等人，“类星体中快速分子外流的起源：AGN驱动的银河风中的分子形成”，《皇家天文学会月刊》，第474卷，第3期，2018年3月1日，第3673–3699页，doi：10.1093 / mnras / stx3014

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