钱德拉表明超大质量黑洞超出了他们的星系_pk10五码二期必中技巧 

钱德拉表明超大质量黑洞超出了他们的星系

图中显示了Chandra Deep Field-South的图像。钱德拉图像(蓝色)是X射线中最深的图像。它结合了来自哈勃太空望远镜(HST)的红色,绿色和蓝色光学和红外图像。正如艺术家的插图中所描绘的,每个钱德拉源都是由热气体朝向主星系中心的超大质量黑洞而产生的。积分:NASA / CXC / Penn。国家/ G。 Yang等人和NASA / CXC / ICE / M。 Mezcua等人。光学:NASA / STScI;插图:美国国家航空航天局/ CXC / A。 Jubett

根据两项利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和其他望远镜提供的数据的新研究,宇宙中最大的黑洞比星系中形成的恒星的速度增长更快。

多年来,天文学家收集了关于星系中恒星形成和超大质量黑洞(即那些拥有数百万或数十亿太阳质量的太阳)在其中心发展的数据。这些数据表明黑洞和宿主星系中的恒星相互串联生长。

现在,来自两个独立研究小组的研究结果表明,大质量星系中的黑洞比大质量星系中的黑洞增长得快得多。

“我们正试图重建一场数十亿年前的比赛,”宾州州立大学的光阳说,他领导了两项研究中的一项。 “我们使用来自不同望远镜的非凡数据来弄清这个宇宙竞争如何展开。”

Yang和他的同事利用来自美国宇航局钱德拉X射线天文台,哈勃太空望远镜和其他天文台的大量数据,研究了距离地球4.3至122亿光年的星系中黑洞的增长率。 X射线数据包括Chandra Deep Field-South&North和COSMOS-Legacy调查。

科学家计算了超大质量黑洞的增长率与其宿主星系中恒星的增长率之间的比率。一个普遍的想法是,这个比例对于所有星系来说大致是恒定的。

相反,杨和他的同事们发现,这个比例对于更大的星系来说要高得多。对于包含价值约1000亿太阳质量恒星的星系而言,这个比率比拥有约100亿太阳质量恒星的星系约高10倍。

“一个显而易见的问题是为什么?”合作者Niel Brandt也是Penn State的合作者。 “也许大质量的星系比中等质量的黑洞更能有效地向中央超大质量黑洞供应冷气。”

Hercules A的复合图像信用:X光:NASA / CXC / SAO,光学:NASA / STScI,收音机:NSF / NRAO / VLA

另一组科学家独立发现证据表明,最大质量黑洞的增长超过了其主星系中恒星的增长。西班牙空间科学研究所的Mar Mezcua和她的同事研究了宇宙中一些最亮和最大的星系中的黑洞。他们研究了位于星系团中心的72个星系,距离地球约35亿光年。该研究使用了来自Chandra的X射线数据和来自澳大利亚望远镜紧凑阵列,Karl G. Jansky超大阵列和超长基线阵列的无线电数据。

Mezcua和她的同事利用众所周知的关系,将黑洞的质量与X射线和与黑洞相关的无线电发射联系起来,估计了这些星系团中黑洞的质量。发现黑洞的质量比另一种方法估计的质量大10倍左右,这种假设是黑洞和星系串联成长。

“我们发现了比我们预期的要大得多的黑洞,”Mezcua说。 “也许他们在这场比赛中取得了领先的发展,或者他们的发展速度可以持续数十亿年。”

研究人员发现,他们样本中几乎一半的黑洞的质量估计至少是太阳质量的100亿倍。这使得他们处于极端重量级别,一些天文学家称之为“超大质量”黑洞。

“我们知道黑洞是极端的物体,”合作者蒙特利尔大学的J. Hlavacek-Larrondo说,“所以他们最极端的例子会违反我们认为他们应该遵守的规则可能并不令人意外跟随。”

Mezcua等人的工作。发表在2018年2月号的皇家天文学会月刊(MNRAS)上,并可在线查阅。 Yang等人的论文已被接受,并将出现在MNRAS的2018年4月号。

美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心负责管理华盛顿美国宇航局科学任务局的钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理观测站控制钱德拉的科学和飞行运行。

参考文献:

“将黑洞生长与宿主星系联系起来:恒星 - 恒星质量关系及其宇宙演化”,G. Yang等,2018,MNRAS,475,1887.arXiv:1710.09399“基底平面上最大的黑洞Black Hole Accretion“,M.Mazcua等,2018,MNRAS,474,1342。arXiv:1710.10268

来源:美国宇航局马歇尔太空飞行中心莫莉波特



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