【手機(jī)軟件：博科園】在過去的二十年里，天文學(xué)家已經(jīng)得出結(jié)論，大多數(shù)星系的中心都有大質(zhì)量黑洞，而且黑洞和宿主星系質(zhì)量是相關(guān)的。但這兩者是如何聯(lián)系在一起的呢？現(xiàn)在，夏威夷大學(xué)MāNoa天文學(xué)研究所的科學(xué)家，可能已經(jīng)揭示了部分答案。通過仔細(xì)篩選數(shù)百張星系圖像，研究人員開始更清晰地定義星系演化的圖景。星系的增長可能是由與其他星系的相互作用形成，這些相互作用促成了在星系中心生長的超大質(zhì)量黑洞。

恒星之間的氣體和塵埃被稱為星際介質(zhì)(ISM)，是超大質(zhì)量黑洞（SMBH）生長和新恒星形成的燃料。但新的研究表明，與那些沒有超大質(zhì)量黑洞的星系相比，星際介質(zhì)在其核心擁有不斷增長的超大質(zhì)量黑洞星系中可能具有不同性質(zhì)。較熱的氣體不太可能塌縮成新恒星，所以這一發(fā)現(xiàn)可能表明，不斷增長的中心超大質(zhì)量黑洞，削弱了星系產(chǎn)生新恒星的能力。

星際介質(zhì)升溫的原因可能是什么？答案是光（各種波段），特別是來自熱星的星光，可以做到這一點(diǎn)。但星系之間的相互作用（當(dāng)它們相互碰撞，甚至只是近距離通過）可以產(chǎn)生大規(guī)模的沖擊波，壓縮密度較低的氣體，使其更有可能形成恒星。天文學(xué)家用泛星觀測的圖像研究了630個(gè)星系形狀。將星系分為合并、早期合并和非合并。然后將這些形狀與相同星系在更長的中紅外波長下的光輸出進(jìn)行比較，在那里可以研究星際介質(zhì)的性質(zhì)。

當(dāng)星系足夠近的時(shí)候，它們會經(jīng)歷一種星系舞蹈，直到它們最終結(jié)合成一個(gè)單一的系統(tǒng)。這些相互作用有很好的記錄特征，使天文學(xué)家能夠?qū)σ唤M星系進(jìn)行分類。這個(gè)研究項(xiàng)目讓我們對發(fā)生在星系內(nèi)部的所有過程復(fù)雜性和糾纏有了更大了解，正在進(jìn)行的解構(gòu)星系研究很吸引人。研究人員發(fā)現(xiàn)，在有活躍黑洞的星系中，星際介質(zhì)更熱，熱分子氣體與其他冷卻劑的比率更大，塵埃粒子的其他特征比黑洞處于休眠狀態(tài)的星系具有更大取值范圍。

在我們附近的宇宙空間中，發(fā)現(xiàn)中心擁有不斷增長的超大質(zhì)量黑洞星系的熱星際介質(zhì)與那些沒有的不同，向超大質(zhì)量黑洞輸送燃料的相同過程，也讓我們能夠探測回星系星際介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)移，未來更詳細(xì)的觀察將使研究人員證實(shí)這些能量轉(zhuǎn)移過程。IFA作為享有盛譽(yù)REU項(xiàng)目的一部分已有近20年歷史，培訓(xùn)了130多名學(xué)生，其中一些人現(xiàn)在是不同天文學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

由于有這個(gè)獨(dú)特的機(jī)會在夏威夷大學(xué)工作，擁有世界級的設(shè)施和科學(xué)家，IFA每學(xué)期都會收到500多份申請。IFA REU項(xiàng)目的首席研究員納德·哈吉希普爾(Nader Haghighiour)指出：我們的導(dǎo)師是各自領(lǐng)域的世界領(lǐng)先者，我們的REU學(xué)生從事的是尖端研究。本文的研究者麗貝卡就是一個(gè)很好的例子，我們?yōu)镽EU學(xué)生感到非常自豪，因?yàn)樗麄儙缀跛腥硕荚谘芯可豪^續(xù)學(xué)習(xí)，其中許多人獲得了國家認(rèn)可。

在2020年秋季學(xué)期，PETRIC和UH MāNOA本科生戴安娜·卡斯塔內(nèi)達(dá)將繼續(xù)利用平流層紅外天文觀測站(SOFIA)飛機(jī)上的光譜儀，研究附近宇宙空間中一些最發(fā)光成長中超大質(zhì)量黑洞所在星系的星際介質(zhì)。索非亞的觀測將使卡斯塔內(nèi)達(dá)和佩特里克能夠更深入地了解能量在不斷增長的超大質(zhì)量黑洞和星際介質(zhì)之間轉(zhuǎn)移的過程，其研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。

博科園｜研究/來自：夏威夷大學(xué)馬諾阿分校

研究發(fā)表期刊《天體物理學(xué)》

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