天文学家发现数千个活跃的带有强大无线电信号的红色星系核心


被宇宙尘埃笼罩的红色类星体相较无尘埃的蓝色类星体会产生更强的无线放射，科学家说，这些现象表明绕着超大质量黑洞的新一代更年轻活跃的星系最近开始超速转动。


“关于红色类星体仍然有很多未解之谜，例如是否是由于黑洞风或无线电的喷流最终导致了红色类星体强烈的无线放射性。”作出这个发现的新研究的主要作者以及英国纽卡斯尔大学的一名天文学家维多利亚·福西特在一份声明中说。

然而，福西特认为我们即将理解这些不可思议奇迹的本质。


一个类星体是一个活跃星系中最活跃的中心区域，由一个可吞噬巨量物质的超大质量黑洞驱动。这些物质围绕黑洞形成气体盘，即吸积盘，温度可达数百万度并会释放出猛烈的辐射风。与此同时，磁准直射流从吸积盘向外发射。

类星体是如此的明亮以至于亮度远超过它们宿主星系集体发出的星光，因此可以在整个宇宙中看到。


大部分类星体外观呈现蓝色，这是由热吸积盘放射出的光和紫外线造成的。然而一部分类星体却呈现为红色。为了理解这些红色类星体，福西特和同事通过位于亚利桑那州基特峰国家天文台梅耶尔望远镜上的DESI（暗能量光谱仪）观测了近35000个类星体样本。


福西特小组在收集的样本中发现了3038个红色类星体。与LOFAR（低频阵列）两米巡天（LoTSS）的射电天文学数据进行交叉比对后，他们证实了大部分红色类星体正在发射出强烈的无线电波。

呈现红色是源自尘埃的存在，尘埃吸收更短更蓝的波长，但不吸收更长更红的波长，因此红色类星体必定被笼罩在由微米级小颗粒组成的宇宙尘埃中。


“看到DESI数据的惊人质量以及发现数千个罕见的红色类星体真的很令人兴奋，”福西特说。“我认为迄今为止这是一个可以证明红色类星体是研究星系演化的一个关键因素的强有力证据。”

因为从类星体倾泻出的辐射和周围尘埃层间的相互作用，红色类星体会比蓝色类星体放射出更强的无线电波。随着射电流进入尘埃，它们激活尘埃中的分子促使无线电波的放射。随着时间流逝，由饥饿进食巨量物质的超大质量黑洞的能量驱动的射电流喷射将会把红色类星体周围的尘埃吹走，留下一个仅能放射微弱无线电波的裸露蓝色类星体。福西特称这个过程为“‘井喷’阶段”。


因此，当天文学家看到一个红色类星体，就等同于他们就看到了一个比蓝色类星体更年轻的类星体。

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红色类星体代表一种更年轻的类星体这一事实，填补了一直以来我们对星系如何发展演化的理解中一块重要的空白区域。人们认为大多星系都曾经历过类星体阶段，位于类星体中心的超大质量黑洞的质量，和属于类星体宿主星系膨胀的质量之间存在一种可观测的关系。换句话说，类星体的活跃似乎可以帮助增加一个星系的质量。


类星体尘埃的起源也许是这个过程的一个副产品。宇宙尘埃是恒星死亡时产生的，恒星死亡要么爆炸产生了超新星，要么以及其安静的方式脱去外层部分形成行星状星云。无论哪种方式，类星体周围灰尘的出现都表明它曾经经历过一次恒星爆发期-一个恒星极速诞生的激烈时期，其中很多恒星现在已死亡。恒星爆发在活跃的星系中比较常见，特别是那些经历过星系合并的星系，星系合并是指大质量分子星云碰撞产生的过程。

这项研究于9月13日发表在《皇家天文学会月报》上。

BY:Keith Cooper

FY: 杂七八糟嘿

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