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黑洞能協助新恆星誕生嗎?

天文學家認為幾乎每個星系中心都有個約數十億倍太陽質量的超大質量黑洞,其強大的重力,讓膽敢接近它的物質都被拉扯撕碎。一般認為這些超大質量黑洞會阻礙恆星誕生,但一組由澳洲塔司馬尼亞大學(University of Tasmania)Stanislav Shabala領軍的跨國研究團隊最新研究指出:藉由觀察鄰近的半人馬座A(Centaurus A)星系,他們發現其實黑洞也不是那麼不近人情,其實對恆星形成還是有所幫助的。相關論文發表在《皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,MNRAS)中。

半人馬A星系另編號為NGC 5128,位在南天的半人馬座方向,距離約1300萬光年。在可見光波段中,如左圖,可見到一道明顯的塵埃帶橫越星系;若以X射線和電波等波段觀測,則可見到從星系中央的超大質量黑洞向外拋出、長達100萬光年的巨大噴流。

左圖是哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)3號廣角相機(Wide Field Camera 3,WFC3)於2010年7月2日拍攝的半人馬A星系部分區域的影像,拍攝的位置是左圖中綠色長方形所框起之處。影像中綠色部分為由離子氣體所構成的絲狀結構(filament),這些絲狀結構發出紫外和X射線輻射,在可見光波段也亮到足可觀測。

這些絲狀結構的成因,乃是因為環繞超大質量黑洞周圍的物質被黑洞影響而被拉成一道道綿延長達數百萬光年的物質流。當這些物質流剷過銀盤上的氣體,會使氣體壓縮、加熱並被推離原本所在的地方。這些氣體大都是製造新恆星的原料,因此這些物質流顯然會直接影響星系中的恆星形成狀況。其中在影像右側、最靠近物質流的絲狀結構點端處有新恆星誕生(藍色亮點)。

Shabala等人發現:這些新恆星的年齡大約與物質流開始形成時間相當,但在絲狀結構其他部分卻沒有這樣的年輕恆星,顯見就是物質流曾穿越過一團氣體雲的證據。這個有新恆星形成之處,必定是氣體雲最稠密的部分,受到物質流衝擊、擠壓,密度愈變愈高,才能誕生新恆星;而在氣體雲燒外圍之處,則像是秋季掉落的枯葉被風隨風飄揚般,被物質流席捲而去。

Shabala表示:這種因超大質量黑洞引起的物質流,應該是宇宙年輕時一個頗重要的恆星形成機制,因為當時稠密的氣體團塊比現在更普遍;而這種恆星形成機制也讓天文學家可以更瞭解星系是如何演化成現在的模樣。

資料來源:Do black holes help stars form?[2012.02.02]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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