哈勃发现有些黑洞可促进恒星形成

　　并非都是“损坏大王”

　　哈勃发现有些黑洞可促进恒星形成

　　◎本报记者吴纯新

　　此前研究中，黑洞系统发生的喷流或外流的速率异常靠近光速，喷流、外流扫过的气体会被加热，在其路径上的气体会被驱散，这些效应显然晦气于恒星形成。而Henize 2-10的中央黑洞发生外流的速率异常低，与气体作用时也并未显著加热气体，反而其外流通过压缩气体，直接发生了触发恒星形成的效应。

　　一直以来，黑洞都被以为是个“损坏大王”，会吞噬一切靠近它的物质。然而，克日哈勃太空望远镜考察到矮星系Henize 2-10中的黑洞，与其他已知黑洞的“性情”截然相反，它正在促进而非抑制其周围恒星的形成。

　　这是一个推翻性的发现。哈勃太空望远镜对Henize 2-10的成像和光谱剖析清晰地显示，一股气体流从黑洞延伸到明亮的恒星降生区，犹如一条脐带，让浓密的云团形成恒星。

　　促进恒星形成的黑洞

　　Henize 2-10位于罗盘座(南天星座之一)，距离地球约3000万光年，其中包罗的恒星数目只有银河系的十分之一左右。华中科技大学物理学院教授雷卫华先容，银河系是原始星系不停生长、并合的产物，而Henize 2-10虽然履历了漫长的宇宙演化，但仍然保留原始形态，是小尺度星系，可以视作星系的“活化石”。

　　这样的矮星系是否也像其他星系那样，在星系中央存在着一个超大质量黑洞？

　　“10年前，这个问题照样人们争论的焦点。人们以为，Henize 2-10星系焦点的X射线和射电流动可能是中央黑洞吸积气体所致，也可能来自年轻的超新星遗迹。”雷卫华说。

　　而本次哈勃太空望远镜的观察效果，为矮星系中央是否存在大质量黑洞的争论画上了句号。此次研究展现了从星系焦点延伸到恒星形成区的双向外流的特殊结构。通过谱线多普勒频移，研究职员可以丈量出差异位置的外流气体速率，进一步显示外流的进动。

　　此前，科学家在许多流动星系核中也观察到过喷流的进动。理论上，喷流或外流的进动可能来自扭曲的黑洞吸积盘。雷卫华以为，能观察到进动的外流，就证实Henize 2-10中央一定是黑洞无疑，不能能来自超新星遗迹。

　　同时，Henize 2-10中央没有核球，解释其中央约百万倍太阳质量的超大质量黑洞在核球形成之前就已存在，这与一样平常正常星系和流动星系的超大质量黑洞与其核球一起履历不停增进的情形差异。

　　“Henize 2-10中央的超大质量黑洞可能还保持着其婴儿时期的容貌，极具研究价值，可以借此回复类似银河系中央超大质量黑洞的原始种子信息。”雷卫华说。

　　星云若要塌缩形成恒星，必须足够冷和浓密。在此前的观察和理论研究中，通常以为从星系中央黑洞发生的喷流或外流在其所经之处会不停加热和驱散气体，必将抑制恒星形成。对于矮星系，虽然观察到的黑洞流动样本很少，但科学家仍持相同看法。

普京与马克龙通电话提解决乌克兰问题条件

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　　雷卫华示意，对Henize 2-10的观察发现却完全相反，其中央黑洞流动发生的外流触发了恒星形成，这大大出乎科学家的意料。

　　与众差其余黑洞外流

　　随同多波段天文学的生长，科学家对星系的研究越来越深入，逐渐累积的证据解释：正常星系和流动星系中央一样平常都存在着一个质量为百万倍到百亿倍太阳质量的超大质量黑洞。

　　雷卫华先容，黑洞自己并不发光，但黑洞的强引力场会影响周围恒星或气体，如超大质量黑洞会俘获并撕裂靠近它的恒星，吸食恒星残骸，质量跨越一亿倍太阳质量的黑洞则可以直接吞噬恒星或气体，形成吸积盘。

　　黑洞吸积周围气体物质形成吸积盘。吸积盘上，相对中央黑洞差异距离处的物质绕转速率差异，这些物质通过较差转动(在差异半径以差其余角速率绕黑洞旋转)释放引力势能并加热气体形成热等离子体，热等离子体会发生辐射。

　　雷卫华说，黑洞除了吸积物质，黑洞吸积盘系统也会向外抛射等离子体，发生喷流或外流，这些征象在流动星系核和微类星体中异常普遍。

　　喷流或外流的形成机制主要有以下3种：低吸积率吸积盘无法有用通过辐射光子来冷却，炽热的吸积盘会向外抛射等离子体形成盘风(外流)；若是吸积盘存在极强有序磁场，盘上等离子体通过磁力线向外抛射形成外流或喷流；旋转黑洞可通过周围有序磁场提取黑洞的转动能，以加速周围等离子体形成沿着黑洞南北极偏向准直的喷流。

　　“Henize 2-10中央黑洞发生外流的机制可能是其中某一种，详细是上述哪种机制主导，现在仍然不清晰。”雷卫华示意。

　　此前研究中，黑洞系统发生的喷流或外流的速率异常靠近光速，喷流、外流扫过的气体会被加热，在其路径上的气体会被驱散，这些效应显然晦气于恒星形成。因此，科学家通常以为黑洞喷流、外流会抑制恒星形成，至少对流动星系而言是云云。

　　而Henize 2-10作为矮星系，其中央黑洞发生外流的速率异常低，约莫每秒几百公里，相对光速而言异常慢，与气体作用时也并未显著加热气体，反而其外流通过压缩气体，直接发生了触发恒星形成的效应。基于此，哈勃太空望远镜考察到Henize 2-10双向外流直接延伸至恒星形成区。