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至尊木虫 (知名作家)

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[交流] 【前沿】“哈勃”发现最古老星系

黑洞进食习惯同时成为天文学研究热点

在哈勃望远镜新拍摄的图像中，天文学家发现了7个最古老的星系。
（图片提供:NASA、ESA）

本报讯 1月5日，在华盛顿哥伦比亚特区召开的美国天文学会会议上，迄今为止发现的最古老星系以及黑洞的进食习惯无疑是两大亮点。

据美国《科学》杂志在线新闻报道，利用重新整修的哈勃空间望远镜拍摄的图像，天文学家发现了7个星系，其形成年代可以回溯到宇宙大爆炸后的6亿年到8亿年——目前已知的最古老星系诞生于大爆炸后的2亿年。这使得研究人员能够接近宇宙演化的原始阶段——第一批星系在当时刚刚开始形成。

对于新发现的星系，天文学家多少已经了解了一些情况。首先与现代星系相比，它们都是小家伙——大约只有银河系大小的5%，而质量不足后者的1%。美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的Garth Illingworth表示：“它们是今天大星系的种子。”在去年的观测工作中，由Illingworth领导的研究小组利用第三代广域照相机——安装在哈勃空间望远镜上的两部新设备之一 ——拍摄了一些新的图像。

有关这些星系的另一个惊人信息是它们是由比自己还要早3亿年形成的恒星构成的。这一发现将宇宙中最早的恒星出现时间前移至大爆炸后仅仅几亿年内——这在天文时间上只相当于一眨眼的工夫。

比较起来，我们的银河系是一个充分演化的现代星系，并且人们对它已经有了相当的了解。黑洞是一些“怪兽”，按照推测，它会吞噬接近自己的任何物质，然而据天文学家所知，位于银河系中心的特大质量黑洞仅仅吃掉了由附近恒星吹来的一小部分气体与尘埃。天文学家估计这一部分应该仅仅占到黑洞势力范围内全部能量的1%。然而银河系中央的黑洞——即所谓的人马座（Sgr）A*——所消耗的物质可能要更少：只占前述1%的1%。Sgr A*为什么吃得这么少？

由哈佛大学X射线天文学家Roman Shcherbakov领导的一个研究小组提出，可能的答案来自于一个黑洞进食习惯的新模型。基于美国宇航局（NASA）的钱德拉X射线天文台采得的数据，这一模型考虑了黑洞周围的两个区域——接近视界边缘的内核以及包括潜伏在黑洞附近的大质量年轻恒星在内的外环——之间的能量流动方式。来自炙热内核的粒子通过传导向外部传播的过程中产生了碰撞，而由碰撞释放的能量所产生的压力将大量气体驱赶到黑洞势力难以企及的外层空间。

验证这一模型的一条途径便是预测黑洞周围气体的X射线亮度如何在从内向外的传播过程中产生变化。Shcherbakov说，该模型很轻松地通过了这场考试。（群芳）

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