类星体海啸横穿星际空间，对星系造成严重破坏

这是一个遥远的星系的插图，中心有一个活跃的类星体。类星体发射超大质量黑洞产生的异常大量能量，而黑洞是由坠入物质驱动的。利用哈勃太空望远镜的独特功能，天文学家发现黑洞附近的起泡辐射压力将物质以光速的一小部分推离银河系中心。每年“类星体风”正在推动数百个太阳质量的物质。当物质扫雪到周围的气体和尘埃中时，这会影响整个星系。

利用NASA哈勃太空望远镜的独特功能，一组天文学家发现了宇宙中有史以来最活跃的外流。它们起源于类星体，并像海啸一样横穿星际空间，对类星体所在的星系造成了严重破坏。

类星体是极遥远的天体，散发出异常大量的能量。类星体中包含着由入射物质推动的超大质量黑洞，这些物质的发光能力比其数千亿颗恒星的宿主星系亮1,000倍。

当黑洞吞噬物质时，热气体将其包围并发出强烈的辐射，从而形成类星体。由黑洞附近强烈的辐射压力驱动的风将物质推离银河系中心。这些外流加速到惊人的速度，其速度仅为光速的百分之几。

“没有其他现象会携带更多的机械能。在1000万年的生命周期中，这些流出物所产生的能量是伽马射线暴爆发的100倍。”弗吉尼亚州布莱克斯堡的Virginia Tech的首席研究员Nahum Arav解释说。“风每年都在推动数百个太阳质量的物质。这些流出物携带的机械能比整个银河系的光度高数百倍。”

类星体扫雪机扫过星系盘。原本会形成新恒星的物质被猛烈地从星系中清除，导致恒星的诞生停止。辐射将气体和尘埃推到比科学家以前认为的要远得多的距离，从而造成了整个银河系的事件。

当这场宇宙海啸猛烈撞击星际物质时，激波前部的温度飙升至数十亿度，在那儿物质在X射线中大量发光，但在整个光谱中也很宽泛。目睹此事件的任何人都将看到辉煌的天体表演。“您首先会在X射线和伽马射线中收到大量辐射，然后它将渗透到可见光和红外光中，” Arav说。“您将获得巨大的灯光秀，就像整个银河系中的圣诞树一样。”

银河系演化的数值模拟表明，这种外流可以解释一些重要的宇宙学难题，例如为什么天文学家观察到宇宙中这么少的大型星系，以及为什么银河系质量与其中心黑洞质量之间存在联系。这项研究表明，这种强大的类星体外流应该在早期宇宙中普遍存在。

“数十年来，理论家和观察家都知道，存在一些物理过程阻止了大型星系中恒星的形成，但是这种过程的本质一直是个谜。将观测到的流出物纳入我们的模拟解决了银河系演化中的这些突出问题。”纽约哥伦比亚大学和新泽西普林斯顿大学的著名宇宙学家耶利米·P·奥斯特里克尔解释说。

天文学家研究了13个类星体流出，他们能够通过观察发光气体的光谱“指纹”来记录类星风加速的气体的惊人速度。哈勃紫外线数据表明，由于气体在空间中的快速运动，由材料沿光路产生的这些光吸收特征在光谱中发生了偏移。这是由于多普勒效应所致，在该物体上，运动会根据是接近还是后退来压缩或拉伸光的波长。只有哈勃望远镜具有紫外线敏感度的特定范围，该范围允许天文学家获得导致这一发现的必要观察结果。

除了测量有史以来最活跃的类星体，该团队还发现了另一个流出速度比其他任何人都快的人。在三年的时间内，它从每小时近4300万英里增加到每小时约4600万英里。科学家认为，随着时间的流逝，它的加速度将继续增加。

“哈勃望远镜的紫外线观测使我们能够追踪类星体的全部能量输出，从更冷的气体到更大风中极热，高度电离的气体，”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的团队成员Gerard Kriss补充说。 。“这些以前只能通过更困难的X射线观察才能看到。如此强大的外流可能使人们对中央超大质量黑洞的增长与其整个宿主星系的发展之间的联系产生新的见解。”

该团队还包括弗吉尼亚理工学院的研究生Xinfeng Xu和博士后研究员Timothy Miller，以及太空望远镜科学研究所的Rachel Plesha。研究结果于2020年3月发表在六篇论文中，作为《天体物理学杂志增刊》的重点刊物。

阅读有关Quasar海啸的发现-宇宙中有史以来最高的能源流出量，以获取有关此主题的更多信息。

参考
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.DOI：10.3847 / 1538-4365 / ab5f68

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学研究。STScI由位于华盛顿特区的天文研究大学协会为NASA运营。