据外媒New Atlas报导, 天文学家运用欧空局(ESA)的X射线望远镜XMM-Newton调查了银河系的中心,并发现了两个巨大的“烟囱”,将巨大的能量和气体输送到星系际空间。
黑洞 - 特别是银河系中心的人马座A*(Sagittarius A*)等超大质量黑洞 - 以“贪婪”而出名,甚至连光都不能逃脱它们的引力。
但它们并不一定会吞噬全部的全部。
黑洞是“杂乱的门客”,可能会抛出尘土、气体、能量和物质,因而,银河系的中心是一个紊乱的区域。
可是能量和物质并没有逗留在那里,现在咱们知道它们的去向。
这项新的研讨发现了星系的“排气管” - 两个巨大的热物质通道从人马座A *流出,将带电粒子从星系中心带到外面。
假如将银河系描绘成扁平的圆盘,这两个烟囱从顶部和底部扩展出来,每个烟囱延伸超越500光年。
它们好像衔接到坐落银河系上方和下方的两个巨大的气泡,这些气泡中含有高速粒子,这些粒子根本上会吹走环绕银河系的气体。
这些气泡延伸达25,000光年,是由NASA的费米伽玛射线空间望远镜在2010年发现的,但直到现在还不彻底知道带电粒子的来历。
“烟囱”的发现有助于添补空地,提醒粒子起源于银河系的中心。
当一支世界天文学家团队开端用XMM-Newton望远镜调查银河系中心时,发现了“烟囱”。
“XMM-Newton的这一出色效果为咱们供给了史无前例的银河系中心真实情况,并出现了整个中心区域最广泛的X射线地图,”XMM-Newton项目科学家Norbert Schartel说道。
该团队表明,这种机制能够协助咱们了解咱们银河系和其他星系的构成和演化。
“咱们知道,从星系中宣布的物质和能量的流出和风力关于刻画和改动星系的形状至关重要 - 它们是星系和其他结构如安在整个世界中构成和演化的要害参与者,”这项研讨的首要作者 Ga1iele Ponti表明。
“走运的是,咱们的银河系为咱们供给了一个邻近的实验室来具体探究这一点,并讨论物质怎么流入咱们周围的空间。
”
科学家还发现一旦宿主星系有足够大的质量,那么该天体系统附近的"流浪黑洞"就无法逃脱,而且通过黑洞合并的途径还可能增加中央超大质量黑洞的质量。
此外,科学家还提出了一种方法,即弓形激波法来寻找"流浪黑洞",这是因为"流浪黑洞"通过诸如银河系气体盘时会产生高速冲击,并释放出射电波,类似于超音速飞机产生的音爆,这种方法可以探测到哪些看不见的"流浪黑洞"。
科罗拉多大学天体物理学家杰里米·达林认为该方法比较新颖,"流浪黑洞"在吸积其他天体物质时可释放出辉光,这一点和其他黑洞类似,由于"流浪黑洞"不容易被探测到,因此寻找此类天体就变得有些棘手,在我们银河系演化早期,矮星系中遗留的"流浪黑洞"可分布在银河系边缘附近,它们也是宇宙中较早的一批黑洞,对我们研究宇宙演化有着重要意义。
事实上日前美国哈佛-史密松森天体物理学研究中心的科学家最新研究显示,在宇宙早期星系正在构造时期就存在着数百个超大质量黑洞,很可能就在银河系周围游荡徘徊。
尽管这些流氓黑洞可能会吞噬任何接近它的星体,但幸运的是地球是非常安全的,距离地球最近的流氓黑洞也至少有数千光年之遥。
目前天文学家正在定位这些黑洞的位置,同时这项研究也将提供银河系形成的重要线索。
负责这项研究的是哈佛-史密松森天体物理学研究中心的赖安-奥利瑞(Ryan O’Leary)和阿维-罗卜(Avi Loeb),罗卜说:"这些黑洞包含着银河系历史阶段的残骸物质,可以这样说,我们是考古学家,通过分析研究这些黑洞将揭示银河系过去的历史,以及早期宇宙阶段黑洞的形成历史。
"依据这项研究的理论,流氓黑洞起初潜伏在小型、低质量星系的中心,经过数十亿年之后,那些矮星系彼此进行吞并,形成了像银河系这样完全发育的星系。
每当两个存在中心黑洞的原星系发生碰撞时,它们的黑洞将合并形成一个,这样的黑洞具有原星系的"残骸"。
在合并过程中,重心引力辐射方向的喷射物将导致黑洞产生反冲后坐力。
这种典型的反弹力将使黑洞超速向外逃溢,其速度足以离开所在的主矮星系,但由于重力作用却不足于完全脱离周边的星系。
最终的结果就是像这样的黑洞徘徊于银河系的外部区域。
目前在银河系外部区域存在着数百个流氓黑洞,每个黑洞的质量都相当于可容纳1000-100000个太阳。
这些黑洞很难被探测到,它们一般情况下不可见,除非在吞并和共生过程中。
一种信息透露了流氓黑洞的存在——当黑洞逃溢时矮星系中环绕黑洞的恒星簇出现被拉拽的迹象。
仅有最接近黑洞的恒星被猛拉出来,整个恒星簇变得更加紧凑一些。
由于在宇宙中恒星簇的体积非常小,有时也仅有一颗恒星,天文学家必须掌握更多微妙的线索证实其存在和起源。
比如:恒星光谱特征将显示多样性恒星存在着,呈现较宽的光谱线。
恒星簇中的恒星快速移动,它们的路径将受到黑洞重力的影响。
奥利瑞解释说:"黑洞周围恒星簇的作用相当于灯塔,警示着它的周围存在着‘危险暗礁’,如果没有这些恒星指明道路,我们则不可能发现这些黑洞。
" 银河系周围流氓黑洞的数量取决于有多少中心位置包含黑洞的原星系,以及多少原星系合并形成银河系。
对以上数据的发现和研究将对理解银河系的历史提供新的线索。
定位恒星簇作为"路标指示牌",将是最简单发现黑洞的方法。
罗卜说:"迄今为止,天文学家仍无法探测到在银河系周围存在紧凑高密度恒星簇的具体数量,目前我们知道应当期望得到什么样的探测结果,我们将基于现有的太空勘测展开新一类型的天体搜索。
"目前,罗卜和奥利瑞的这项最新研究将发表在近期出版的《皇家天文学会月刊》上。