沉睡的超大质量黑洞被破碎的恒星短暂唤醒

对一类被称为紧凑对称天体(CSO)的模糊星系的新研究表明，这些天体并不完全是它们看起来的那样。CSO是核心拥有超大质量黑洞的活跃星系。从这些巨大的黑洞中喷出两股喷射流，以接近光速的速度向相反的方向行进。但与其他拥有猛烈喷流的星系相比，这些喷流不会延伸很远的距离——它们要紧凑得多。

几十年来，天文学家一直怀疑民间社会组织只是年轻，他们的喷气机最终会飞到更远的距离。现在，加州理工学院领导的研究小组在《天体物理学杂志》上发表了三篇不同的论文，得出结论：公民社会组织并不年轻，但寿命相对较短。

“这些民间社会组织并不年轻，”领导这项调查的罗宾逊天文学名誉教授安东尼·(托尼)·里德海德解释道。“你不会说一只12岁的狗年轻，尽管它的寿命比成年人短。这些物体都是一个独特的物种，它们的生存和消亡需要数千年，而不是数百万年。在拥有更大喷流的星系中很常见的年份。”

在新研究中，该团队回顾了文献和过去对3,000多名CSO候选人的观察，验证了64名CSO的真实性，并确定了另外15名CSO。所有这些天体之前都曾被国家射电天文台的甚长基线阵列(VLBA)观测到，其中一些天体曾被其他高分辨率射电望远镜观测到。

Readhead表示：“VLBA观测是天文学中最详细的观测，其提供的图像细节相当于在100英里外测量人类头发的宽度。”

该团队的分析得出的结论是，CSO会喷射喷流5000年或更短的时间，然后就会消失。

加州理工学院天文学助理教授、其中一项研究的合著者维克拉姆·拉维(VikramRavi)表示：“CSO喷流是能量非常高的喷流，但它们似乎会关闭。”“喷射流停止从源头流出。”

至于为短命喷流提供燃料的因素，科学家们认为，原因是潮汐瓦解事件(TDE)，当一颗恒星距离超大质量黑洞太近并被吞噬时，就会发生这种情况。

里德黑德说：“我们认为，一颗恒星被撕裂，然后所有能量都被引导到沿着黑洞旋转轴的喷流中。”“这个巨大的黑洞一开始对我们来说是看不见的，然后当它吞噬一颗恒星时，轰隆隆——黑洞有燃料，我们就可以看到它。”

早在20世纪90年代，Readhead就首次怀疑公民社会组织可能受到海潮破坏事件的推动，但他表示，科学界基本上没有注意到这一想法。他说：“这个假设几乎被遗忘了，因为经过数年时间，潮汐演化的观察证据才开始增加。”在他最初提出假设时，只发现了三个CSO。

快进到2020年。里德海德暂停了对公民社会组织的研究，转而深入研究射电天文学中的不同问题，他决定是时候重新审视这个话题了。他在Zoom上召集了一些同事，他们决定梳理文献并剔除被错误分类为CSO的对象。在接下来的两年里，该团队调查了3,000多名CSO候选人，将范围缩小到只有几十个符合成为真正CSO条件的人。

最终，人们开始看到CSO是一个完全不同的家族，其喷流比它们的巨型同胞早得多消失，例如极其强大的天鹅座A星系，该星系发射出极其强大的喷流，在无线电波长下发出明亮的光。这些喷流在每个方向上延伸的距离约为230,000光年，持续数千万年。相比之下，CSO喷流最多延伸到约1,500光年，并在约5,000年后消失。

根据天文学家的说法，当超大质量黑洞不仅吞噬任何恒星，而且吞噬一颗实体恒星时，很可能会形成CSO喷流。

“我们之前看到的潮汐膨胀事件只持续了几年，”拉维说。“我们认为，为CSO提供动力的显着TDE持续时间要长得多，因为破碎的恒星尺寸非常大，质量非常大，或者两者兼而有之。”

研究人员表示，通过分析各种CSO无线电图像，他们可以追踪这些物体如何随着时间的推移而老化，就像查看CSO一生的相册来观察其喷流如何演变一样。较年轻的CSO具有更短的喷流，更靠近黑洞，而较老的天体具有从黑洞延伸得更远的喷流。

尽管大多数喷流都会消失，但科学家估计，百分之一的喷流将像天鹅座A那样长寿。在极少数情况下，这些星系可能会与其他星系合并，这是一个湍流过程，提供了巨大的能量。燃油量。

如果Readhead和他的团队的发现得到了更多观测的证实，那么CSO将为研究星系中心的大质量恒星如何与超大质量黑洞相互作用提供一条全新的途径。

里德黑德说：“这些物体确实是一个独特的群体，有着自己独特的起源，现在我们需要更多地了解它们以及它们是如何形成的。”“能够在几年到几十年而不是数百万年的时间尺度上研究这些物体，为研究超大质量黑洞以及它们所带来的许多意想不到和不可预测的惊喜打开了一个全新的实验室之门。”