位于凤凰城心的星系心的强大黑洞让天文学家感到惊讶

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该团队分析了阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)收集的巨大星系团的观测结果。

凤凰星团(SPT-CLJ2344-4243)，以其所生活的星座命名，距离地球约57亿光年，是由约1000个星系组成的巨大星团。

在其中心是一个巨大的星系，它似乎以每年500-800个太阳质量的速度喷射恒星。

这个星系有一个超大质量黑洞，正在吞噬恒星形成的气体。它为一对强大的喷射器提供燃料，喷射器从黑洞以相反的方向喷射到星系间空间。

天文学家称这种类型的黑洞动力系统为活动星系核(AGN)。

美国宇航局钱德拉x光天文台的早期研究表明，AGN喷气机正在雕刻一对巨大的“无线电气泡”，它们位于银河系周围的热分散等离子体中。

这些膨胀的气泡应该会创造出太不适合周围热气体冷却和冷凝的条件，这是未来恒星形成的必要步骤。

然而，新的ALMA观测结果表明，冷分子气体的细丝在射电泡的外缘周围凝结。

这些细丝从AGN的任何一边延伸到82，000光年，并且包含足够的物质来制造大约100亿个太阳质量的恒星。

剑桥大学的主要作者Helen Russell博士说：“有了ALMA，我们可以看到这些由超大质量黑洞膨胀的射电泡和未来星系增长的燃料之间有着直接的联系。”

“这让我们对黑洞如何调节未来恒星的诞生，以及星系如何获得额外的物质来为活跃的黑洞提供燃料，有了新的见解。”

“我们认为黑洞喷射和气泡的作用是调节恒星的形成和防止冷却，”麻省理工学院库夫利天体物理和空间研究所的合著者迈克尔麦克唐纳博士补充道。

“我们认为它们只是一匹小马，但现在我们看到它们实际上可以帮助降温，这并不是这么简单的画面。”

ALMA的观测揭示了AGN和燃烧恒星产生的大量冷分子气体之间未知的联系。

“为了产生强大的喷射器，黑洞必须以星系用来制造新恒星的相同材料为食。这种物质为喷射器提供能量，摧毁该区域并消灭恒星的形成。这表明黑洞是如何减缓其宿主星系的增长的，”麦克唐纳博士说。

如果没有明显的热源，宇宙中最大质量的星系会以非常高的速度形成恒星，远远超过观测值。天文学家认为，超大质量黑洞的辐射和以喷流形式存在的热量可以防止星团热气大气过冷，从而抑制恒星的形成。

然而，这个故事现在看起来更复杂了。在凤凰星团中，研究小组发现了一个连接星系和黑洞的额外过程。

加热凤凰星团热大气层核心的无线电喷射似乎也刺激了维持AGN所需的冷气的产生。

“这就是这个结果如此令人惊讶的原因。这个超大质量黑洞通过吹泡泡和加热周围的气体来调节星系的生长。值得注意的是，它还为自己提供了足够的天然气用于冷却，”滑铁卢大学的合著者布莱恩麦克纳玛拉教授说。

这一结果将有助于天文学家理解宇宙“恒温器”的工作原理，该恒温器控制着超大质量黑洞发射的无线电射流。

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