科學家首次發現星系中心高速外流在百光年尺度上的加速現象
由中國科技大學何志成博士領導的科學家們創造了一種測量銀河系電離氣體物理特性的新方法,並首次發現了星系中心高速外流在百光年尺度上的加速現象。他們的論文發表在《科學進展》上。
根據關於星系形成和演化的現代理論,活動星系核(AGN)的反饋機製表明,星系中心的巨大黑洞通過吹動電離氣體,即類星體外流來調節其演化,防止黑洞潛在的過大增長。外流將物質和能量輸送到宿主星系,是AGN反饋的主要方式之一。
然而,人們對活躍星系的外流知之甚少,因為一個關鍵因素,外流的規模主要是由光譜藍移吸收線(BAL)推導出來的。由於嚴重依賴模型,獲得的結果不夠可靠。
何志成博士在他以前的研究基礎上開發了一種新的方法。他提出,BAL的變化可以成為探測外流的一個有力工具。在這項工作中,他通過考慮描述輻射下電離氣體反應的函數的振幅和相位來推進這一方法。他們獲得了有關類星體外流的動力學信息,並首次發現了高速外流在百光年尺度上的加速現象,這遠遠超過了傳統吸積盤風模型的預測值。
正如何志成博士和其他學者同行所提出的,星際塵埃可能是加速的主要原因,因為塵埃和吸積盤紫外線輻射之間的截面遠遠超過自由電子的湯姆孫散射截面。他們的計算證明了這一假設,而且推測的流出源規模與塵埃環的規模一致,堅定地支持了他們的理論。
研究結果表明,在吸積盤輻射和星際介質之間的聯繫中,塵埃確實發揮著重要的作用,而且外流對宿主星系的重大影響也得到了證明。這些發現也與何博士和他的合作者最近發現的外流對恆星形成的抑制證據一致。