文章图片
经过对早期宇宙演变进程的追溯 ， 天文学家确认了类星体的特性 ， 在类星体中心“潜伏”了一个超大质量的黑洞 ， 它为类星体的演变提供了动力之源 。 超级“动力火车”黑洞的质量相当于太阳的数十亿倍 ， 类星体在星系演变过程中扮演了主要角色 。 剑桥大学的研究人员组成了两支天文团队 ， 观测的视角延伸到几乎130亿年前的宇宙童年时期 ， 那时的宇宙年龄只有现在的不到10% ， 130亿年前的宇宙进入了“风华正茂”期 。
观测的触角伸向了类星体 ， 极为明亮的类星体由早期的恒星和一个超大质量的黑洞构成 ， 大量的恒星和一个超大质量黑洞在一个小的空间区域聚集 ， 类星体是太空中最为强大的天体 ， 它对恒星的诞生产生了调节作用 ， 对大多数的大质量星系产生了催化作用 。 天文团队使用了强大的射电望远镜 ， 他们从接收的信息和超级计算机的模拟中发现 ， 类星体喷出时速为每秒2000公里的冷气流 ， 在广阔的太空延展了大约20万光年 ， 喷流的长度明显地超出了过去的观测范围 。
喷流冷气体为星系内的恒星的形成输送了原材料 ， 冷气体的喷发被加速到极高的速度 ， 其中的机制仍是一个未解之谜 。 详细比较观测的数据和超级计算机模拟的数据 ， 研究人员找出了高速喷流的原因 。 超大质量的黑洞驱动了类星体的演化 ， 巨大的能量从中释放出来 ， 类星体的气体喷流被加热到数千万度的高温 ， 巨大压力的热气体产生了加速的推动力 ， 高温热气体在超强压力的作用下冲出了类星体 ， 扩散到了星系的边缘 。
超级计算机模拟的结果显示 ， 在炙热气体冲出主星系的过程之中 ， 有足够的时间将热气体冷却到足够低的温度 ， 天文学家使用射电望远镜观测了冷气体 。 皇家天文学会的《月度通讯》和《天文学和天体物理学》杂志发表了天文团队的观测成果 。 类星体是太空中最为明亮的天体 ， 最远的类星体达到了100多亿光年 ， 对遥远类星体的观测使得天文学家追溯到数十亿年前的星系 ， 星系中心的超大质量黑洞给类星体的演化带来动力 。 在类星体的周围包裹了一圈快速旋转的气体物质 ， 好似一个旋转的圆盘 。
剑桥大学卡文迪许实验室的克劳迪娅·奇科内博士目前担任卡佛利宇宙学研究所的研究员 ， 她解释说 ， 天文团队第一次观测到了冷气体以极高的速度和极大的长度喷射出类星体 ， 高温气体喷流有足够的时间进行冷却 ， 对绵长的低温气体进行测量十分不易 ， 这促成了第二支天文团队的组成 ， 他们开发了细节性的超级计算机模型 ， 模拟了从明亮的类星体向外喷发气流的全过程 。
剑桥大学天文研究所和卡佛利宇宙学研究所的蒂亚戈·科斯塔博士解释说 ， 从类星体喷发出了气流 ， 拥有极高的温度 ， 但喷发的气流有足够的时间逐渐冷却 ， 这种辐射热的冷却过程好似地表上空在晴朗无云的夜晚变得十分凉爽 。 遥远的星系反映了年轻时期宇宙的演变 ， 所有物理参数的大小恰到好处 ， 高速喷发的热气体有足够的时间冷却到目前的低温状态 ， 天文团队对低温气流进行了精确测量 。
在法国阿尔卑斯山从事天文观测活动的研究人员使用了布尔高原的干涉仪 ， 收集了毫米波段的观测数据 ， 用毫米波射电望远镜观测到了冷气流的射电信号 ， 而丰富的冷气体是形成恒星的原始材料和星系的重要物质成分 。 其它波段的望远镜几乎看不到这些冷气流 。 英国科学与技术设施委员会(STFC) ， 伊萨克·牛顿信托基金 ， 欧洲研究委员会(ERC)等机构为剑桥大学的两支科学团队提供了资金帮助 ， 剑桥大学的高性能计算机群为科学团队的理论模拟提供了技术支持 。
【从类星体“风暴眼”喷出巨大的气流】（编译：2015-1-19）
推荐阅读
- 拜登建立“癌症内阁”，要将癌症死亡率降低至少50%
- 1961年在南极，列昂尼德突然肚子痛，于是他切开了自己的肚子
- 地球将如何终结？这5种方式，每种都细思极恐
- 西媒文章：我们在宇宙中孤独存在？
- 世界上速度最快动物有哪些？十大速度最快动物排名，看看谁跑得快
- 韦伯望远镜发布太空照片，星芒成“噩梦雪花”，为何无法消除？
- 在陨石之下得以存活，古老的爬行动物，和恐龙同期出道的生物
- 詹姆斯韦伯望远镜：首张宇宙红外图像，为何中间有个环形扭曲？
- 一文读懂詹姆斯韦伯望远镜拍摄的首批4张图像