超大质量黑洞在压力下尽情狂欢

饕餮黑洞动画

一项由耶鲁大学领导的新研究表明,一些超大质量黑洞实际上会在压力下茁壮成长。

有一段时间已知,当远距离星系 - 以及它们的核心内的超迹线孔 - 聚集成簇时,这些集群会产生挥发性,高压的环境。落入群集的单个星系通常在过程中变形,并开始类似于宇宙水母。

奇怪的是,强烈的压力压制了这些星系中新恒星的产生,并最终使正常的恒星消失黑洞以附近星际气体为食但这是在让黑洞享受气体云和偶尔出现的恒星的最后盛宴之前。

研究人员还建议这种快速喂养可能负责这些环境中最终缺乏新星。该研究小组表示,由黑洞驱动的气体的“流出”,可能会关闭星形形成。

我们知道中央超大质量黑洞的进食习惯与宿主星系中恒星的形成有着错综复杂的关系。准确理解它们在不同的大规模环境中是如何运作的一直是一个挑战。我们的研究揭示了这种复杂的相互作用,”天体物理学家Priyamvada Natarajan说,他的团队发起了这项研究。Natarajan是耶鲁大学文理学院的天文学和物理学教授。

这项研究发表在《科学》杂志上天体物理学杂志通讯》上。第一作者是Angelo Ricarte,Natarajan的实验室的前成员现在哈佛大学,他将这项工作作为耶鲁博士生开始。共同作者是天文学和天体物理学奖博士后迈克尔特雷梅尔和托马斯奎因的耶鲁天文学奖华盛顿大学

这项新研究为Natarajan研究小组关于特大质量黑洞如何在不同宇宙环境中形成、成长以及与它们的宿主星系相互作用的重要工作增添了新的内容。

研究人员利用Tremmel、Quinn和其他人开发的一种宇宙学模拟软件RomulusC对星系团内的黑洞进行了复杂的模拟。

Ricarte开发了从RomulusC中提取信息的新工具。他说,在分析星团模拟中的黑洞活动时,他注意到“当它们的宿主星系停止形成恒星时,奇怪的事情发生了。”令人惊讶的是,我经常在星系消亡的同时发现黑洞活动的高峰。”

这个“峰值”将是黑洞在压力下的最后一次盛宴。

Tremmel说:“RomulusC是独一无二的,因为它的精细分辨率和处理超大质量黑洞及其环境的详细方式,使我们能够跟踪它们的成长。”

参考:2020年5月19日,Angelo Ricarte, Michael Tremmel, Priyamvada Natarajan和Thomas Quinn的《Ram压力剥离和活动星系核之间的联系》。天体物理学杂志通讯》上
2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / ab9022

支持这项研究的来源有很多,包括美国国家航空航天局和国家科学基金会。该研究是国家科学基金会和伊利诺伊大学在Urbana-Champaign支持的蓝色水域计算项目的一部分。

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