巨大黑洞星系或揭示类星体秘密

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肥大黑洞星系可能是我们目前所观测到的类星体的垫脚石。

近日研究人员表示，某些星系中央的黑洞可能是已知宇宙里最明亮天体的先驱。近期提出的中央具有异常巨大黑洞的星系类型将帮助天文学家更好的理解类星体形成——一种位于具有超大质量黑洞的星系内部的明亮天体。这些肥大的黑洞星系（OBGs）中央可能存在如此巨大的黑洞，以至于黑洞增积的地方产生的辐射远超过星系内部的恒星。
最新的研究表明我们从地球上观测到最明亮的类星体最初很可能是OBGs，直到某些东西“点亮”黑洞，导致它抽出能量使得从地球上观测可见。模拟表明在可观测的宇宙内大约有一百万个OBGs，这使得研究这项工作的科学家不禁发问，为什么我们看不到它们？
大量囤积
由德国马克斯普朗克地外物理研究所的科学家带领的科研小组试图查明为什么天文学家能够从遥远的宇宙，也就是初始宇宙，观测到类星体（最遥远的天体往往年龄最老且含有较少的金属）。
“人们怀疑在这些金属含量较少的气体储存室里——尚未有恒星存在——黑洞正在逐渐形成，”带领这项研究的马克斯普朗克地外物理研究所博士后研究员巴哈斯卡·阿加瓦（Bhaskar Agarwal）这样说道。
这意味着OBGs里的黑洞的形成与周围环绕的恒星形成是相分离的，这与赫歇尔空间天文台近期的观测结果不相符。在早期的发现中，天文学家认为中央拥有黑洞的星系——包括银河系——内部的恒星和黑洞是共同进化的。
其它的研究，包括观测研究，都表明类似OBG的天体在星系中央也存在一个超大质量黑洞，阿加瓦说道。
但如果OBGs内黑洞是从气体储存库里单独形成的，那么恒星一定是从别处形成的。电脑模拟表明黑洞可能一直保持相对独立，直到星系之间的合并导致恒星来到它的临近之处。
犹豫不已的恒星形成
天文学家的电脑模拟显示了在可观测的宇宙中，大约存在一百万个OBGs。然而，很多OBGs在传统的搜寻里都不可见；大多数黑洞都只能通过它们在吞噬物质时产生的X射线而间接检测到。如果它们没有物质可吞食，黑洞将保持沉默状态。
此外，OBGs的环境可能导致恒星进化速度比一般的还要慢。OBGs在临近星系产生辐射的环境下形成——有的时候，临近合并星系会导致恒星靠近黑洞。
同样的辐射可能延迟其他无金属星系内的恒星形成。然而，这将如何影响OBG的进化还是个未知数。研究小组正在进行更加高级的电脑模拟，后者会考虑OBG内恒星的金属性的因素。“我们在这个模型里唯一忽略的问题便是最初星系内金属传播至黑洞的坍塌。” 阿加瓦说道。
如果OBG的黑洞是活跃的，光谱能量分布将在詹姆斯·韦伯空间天文台里的仪器可见，该天文台能够观测近红外和中红外光谱，分辨率大到能够看到宇宙的边缘。然而，这些观测必须至少等到2018年，也就是詹姆斯·韦伯空间望远镜预计进入轨道的时间。
这项研究发表在5月29日牛津大学出版社的国际著名天文刊物《皇家天文学会月报》上。参与的研究人员来自马克斯普朗克地外物理研究所、美国耶鲁大学和英国爱丁堡大学。