發現個奇怪黑洞，竟迫使科學家重新評估：黑洞對星系恆星的影響！
美國宇航局平流層紅外天文觀測站的科學家們發現了一個奇怪黑洞，它正在以一種通常與新生恆星相關的方式改變其星系環境。天文學家通過搜索被稱為電離碳恆星加熱氣體的特徵，用來研究非常遙遠星系中的恆星是如何形成，但是發現活躍的黑洞也可以加熱這種氣體。這些結果與長期持有的理解相矛盾，即在遙遠星系中產生電離碳的能量僅來自恆星形成。這一發現迫使科學家們重新評估黑洞對星系及其內部恆星的影響。
黑洞天生就很奇怪，引力如此之強，任何東西都無法逃脫，甚至光也不能逃脫。由於活躍的黑洞消耗氣體和塵埃，其中一些物質作為高能粒子和輻射的射流向外發射。通常這些噴流垂直於宿主星系，但美國宇航局紅外天文平流層天文台發現了一種直接射向其星系的噴流。這股噴流正在加熱星系中心周圍的氣體，這是恆星誕生的特徵。這促使科學家們重新評估關於與嬰兒恆星相關關鍵氣體的想法，以及關於黑洞如何影響其宿主星系的普遍看法。
德國海德堡馬克斯普朗克天文研究所的科學家Irina Smirnova-Pinchukova說：黑洞的噴射方向非常奇特，就像新生恆星一樣，它以同樣的方式改變了周圍環境，但是恆星本身並不能導致我們所觀察到的東西。恆星在塵埃和氣體雲深處誕生，這一過程在可見光下隱藏在我們的視線之外。但是紅外光，肉睛看不見，可以穿透這些雲。例如，美國宇航局平流層紅外天文觀測站（SOFIA）使用紅外光來研究恆星是如何誕生的，其研究結果發表在《天文學與天體物理學》期刊上。
但即使使用強大的望遠鏡，天文學家也無法看到極遠星系中新生恆星那樣的細節。取而代之的是，天文學家們尋找被稱為電離碳新生恆星加熱的氣體特徵，由於電離碳經常被發現與新生恆星有關，科學家們經常假設當在遙遠的星系中發現氣體時，恆星正在形成。但是，當科學家們研究了五個有活躍黑洞的星系時，發現，恆星誕生速率最低的那個星系含有最多電離碳。事實上，與其他大小和組成相似的星系相比，數量要多出10倍。但是恆星的出生率非常低，只能產生檢測到的氣體的25%。
換句話說，僅憑新生恆星不能解釋電離碳的豐富程度，對於這個重要的化學特徵，一定有其他的解釋。研究小組使用了索菲亞名為「場成像遠紅外線光譜儀」(Fifi-LS)的儀器來仔細研究這個星系HE 1353-1917。usra的Randolph Kline支持觀測準備和執行，協助科學家發現黑洞的噴射直接向銀河系發射輻射，而不是向其周圍的空間發射輻射。大部分電離碳都集中在星系活躍的黑洞附近，這表明氣體神秘來源是黑洞噴射產生的強烈輻射。這與長期以來的假設相矛盾，即電離碳主要是新生恆星的特徵。
如果沒有對附近星系的大量觀察，可能找不到這樣的例外情況，即黑洞是電離碳源。這種氣體是天文學家用來研究極遠星系的最重要工具之一，這些星系不能非常詳細地觀察到。來自附近星系的信息，例如黑洞如何產生電離碳並影響星系隨後的演化，對於理解來自其他天文台的數據至關重要，這些天文台包括智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)天文台。現在科學家們知道，遙遠星系中高水平的電離碳可能不僅表明許多恆星正在誕生，而且可能是黑洞噴流導致了相同類型的化學特徵。
博科園｜研究/來自：高校空間研究協會
參考期刊《天文學與天體物理學》
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