黑洞可以在宇宙盛宴中"创造"自己的食物

天文学家发现，宇宙中最大的黑洞不仅吞噬物质，还帮助创造物质。 (半人马座星团合成图）图片来源：X-ray： NASA/CXC/SAO/V。 Olivaresi et al.；Optical/IR: NASA/ESA/STSCI；H-alpha： ESO/VLT/MUSE

黑洞可以创造自己的食物

天文学家的一项重要发现表明，宇宙中最大的黑洞可以帮助维持自身的生长。 研究人员利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和超大望远镜（VLT）的数据，发现了黑洞爆发冷却周围气体的新证据，从而使黑洞更容易吸入更多物质。

这项研究的重点是七个星系团，它们包含了宇宙中一些质量最大的星系。 这些星系的核心是超大质量黑洞，其质量是太阳质量的数百万倍到数百亿倍不等。 这些黑洞产生的喷流可以喷射出巨大的能量，而这一过程的燃料正是它们所消耗的气体。

这些图像中显示了所研究的两个星系团--英仙座和半人马座。 蓝色显示的钱德拉 X 射线数据突出显示了高温气体细丝，而智利光学望远镜 VLT 的观测数据则显示了红色的低温细丝。 这些结构为了解黑洞如何与其环境相互作用提供了重要线索。

黑洞爆发如何冷却气体

研究结果支持这样一个模型：黑洞爆发会引发高温气体冷却，并形成狭窄的暖气体丝。 气体中的湍流也在这一触发过程中发挥了重要作用。

根据这个模型，这些细丝中的一些暖气体应该会流入星系中心，为黑洞提供能量，从而引起爆发。 爆发会导致更多的气体冷却并为黑洞提供能量，从而引发更多的爆发。

英仙座星团合成图像。 图片来源：X-ray： NASA/CCXC/SAO/V. Olivares et al.; Optical/IR: DSS; H-alpha： CFHT/SITELLE

天文学家发现一种关键关系

根据这个模型的预测，星系团中心的热气体丝和暖气体丝的亮度之间存在着某种关系。 更具体地说，在热气体更亮的区域，暖气体也应该更亮。 天文学家小组首次发现了这种关系，为模型提供了重要支持。

这一结果也让人们对这些充满气体的细丝有了新的认识，它们不仅对黑洞的哺育很重要，而且对新恒星的形成也很重要。 这一进展得益于一种创新技术，它将钱德拉 X 射线数据中的热丝从其他结构中分离出来，包括黑洞喷流产生的热气体中的大型空腔。

意想不到的宇宙联系

新发现的这些细丝的关系与水母星系尾部的关系非常相似，水母星系在穿过周围气体时，气体被剥离，形成长长的尾巴。 这种相似性揭示了这两个天体之间意想不到的宇宙联系，并暗示这些天体中正在发生类似的过程。

这项工作由智利圣地亚哥大学的瓦莱里娅-奥利瓦雷斯（Valeria Olivares）领导，于1月27日发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）上。

编译自/ScitechDaily