科學家意外發現垂死的超大質量黑洞 其光回波長達3千光年

超大質量黑洞(SMBH)占據著星系的中心,其質量從100萬到100億太陽質量不等。一些SMBHs處於明亮的階段,稱為活躍的星系核(AGN)。AGNs最終會燃燒殆盡,因為SMBHs有一個最大的質量限制,科學家們早就在思考這個過程發生的時間。

科學家意外發現垂死的超大質量黑洞 其光回波長達3千光年

現在東北大學的Kohei Ichikawa和他的研究小組在捕捉到來自Arp 187星系的AGN信號後,可能意外地發現了一個接近其壽命終點的AGN。通過使用兩個天文觀測站,即阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)和甚大天線陣列(VLA)觀測該星系中的無線電圖像,他們發現了一個噴射葉,這是AGN的標志性標志。然而,他們注意到沒有來自原子核的信號,表明AGN活動可能已經沉寂了。

科學家意外發現垂死的超大質量黑洞 其光回波長達3千光年

經過對多波長數據的進一步分析,他們發現所有小規模的AGN指標都是沉默的,而大規模的AGN則很明亮。這是因為AGN最近在過去3000年內被熄滅了。本研究發現的標准AGN和垂死AGN之間的觀測差異。在垂死的AGN中,由於AGN的活動已經停止,星系核在任何波段的活動都非常微弱,而擴展的電離區仍然可以看到約3000光年,因為光需要約3000年才能穿過擴展區。

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一旦一個AGN消亡,較小規模的AGN特徵就會變得暗淡,因為進一步的光子供應也關閉了。但是大尺度的電離氣體區域仍然是可見的,因為光子需要大約3000年才能到達該區域的邊緣。觀察過去的AGN活動被稱為光回波。研究人員使用了NASA的NuSTAR X射線衛星,這是觀察當前AGN活動的最好工具,這些發現表明AGN的關閉發生在3000年的時間范圍內,在過去的3000年里,星系核變得暗淡了1000倍以上。

研究人員表示,將使用與這項研究類似的方法搜索更多垂死AGN。他們還將獲得高空間解析度的後續觀測,以調查氣體的流入和流出,這可能闡明AGN活動關閉是如何發生的。

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來源:cnBeta