
这幅艺术家的概念图展示了一个年轻、富含恒星的星系核心的超大质量黑洞(中央黑点)。现在天文学家发现一个游荡的SMBH在太空中旅行。Credit: NASA/JPL-Caltech
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by Evan Gough, Universe Today):超大质量黑洞(SMBHs)潜伏在像我们这样的大型星系的中心。从它们在银河系中心的指挥位置,它们以气体、尘埃、恒星和任何离得太近的东西为食,形成更大质量的久而久之。但是在极少数情况下,SMBH会被迫离开它的位置,像流氓SMBH一样在太空中飞奔。
在一篇新论文中,来自加拿大、澳大利亚和美国的研究人员提出了一个流氓SMBH撕裂太空并与环银河介质(CGM)相互作用的证据。一路上,这个巨人在制造冲击波,引发恒星形成。
这篇论文是“一个候选的失控超大质量黑洞,通过在其尾流中的冲击和恒星形成来识别。”主要作者是耶鲁大学天文学和物理学教授彼得·范·多库姆。该论文可在arXiv预印本服务器上获得,尚未通过同行评审。
如果你从未听说过离家出走的SMBH,你并不孤单。SMBHs通常被锁定在星系中心的某个位置,那就是它们呆的地方。但是科学家认为在极少数情况下,SMBHs可以逃离他们的星系。在他们的论文中,作者解释了SMBH是如何被逐出宿主星系的。
它总是从星系合并开始。这导致在合并残余的中心形成了一个双SMBH。双星SMBH可以存在很长时间,在合并前存活长达10亿年。如果在这段时间内,第三个SMBH到达银河系中心,那么三体相互作用可以给其中一个smbh一个速度提升,它可以被赶出银河系。

这些来自哈勃高级巡天相机的图像显示了可能由流氓SMBH造成的线性特征。Credit: van Dokkum et al. 2023
但是,尽管有其理论基础,找到这些流氓中小企业是困难的。天文学家在2021年确定了最佳候选之一,距离大约2.3亿光年。作者注意到特殊的运动和速度,表明最近的破坏。但他们无法断定他们是否看到了正在进行的星系合并、二元黑洞系统或引力波反冲事件。
天文学家认识到几种方法,他们可以确定一个失控的SMBH。最简单的方法是,如果这个洞作为一个活跃的星系核正在积极地吸收物质,并且可以通过它的光度来识别。“对于这样的物体,”作者写道,“SMBH的存在是毫无疑问的,但很难确定它们是‘裸’黑洞还是合并星系的核心。”
另一种方式是通过流氓洞拖在一起的恒星质量。当SMBH被抛出时,其巨大的引力会把一些恒星拉在一起。但是没有AGN的亮度,昏暗使得从很远的距离识别黑洞和它的恒星同伴变得困难。
天文学家识别潜在流氓SMBH的第三种方法是通过它对穿过它的环星系介质(CGM)中的扩散气体的影响。

这幅作品中的图像显示了尾部的三个结,它们可能是最近形成的恒星。研究人员发现,这三颗恒星的金属含量、年龄和尘埃含量都在正确的范围内,符合大约3900万年前离开其星系的流氓SMBH。Credit: van Dokkum et al. 2023
作者写道:“一个失控的超大质量黑洞与CGM的相互作用可能导致其背后的激波气体和年轻恒星的形成。”在他们的论文中,他们报告了在哈勃高级巡天相机拍摄的图像中意外发现的线性特征,这可能是这些尾迹之一。
当SMBH穿过CGM中的电离氢时,它会产生一个激波阵面,后面拖着一条长长的尾迹。在尾迹中,受冲击的气体云会冷却并形成看起来像结一样的恒星。研究人员分析了线状特征中的三个结,并测量了它们的年龄和金属性。
理论和模型显示,尾迹中形成的最年轻的恒星应该不到3000万年。当研究人员测量他们的属性时,他们发现这三个结都在模型设定的年龄范围内。它们也在金属含量和尘埃含量的范围内。
如果宿主星系喷射出一个SMBH,这个星系应该会显示出分裂的迹象。SMBHs的质量非常大,那么大的质量无法在不改变星系形状的情况下穿过星系。该团队检查了产生流氓SMBH的星系,发现其形态被破坏了。

这张研究图显示了F606W和F814W星系的形态(哈勃望远镜)。)箭头指示线性特征的方向。该星系是紧凑的,并显示出不规则的特征,可能表明最近合并和/或连接到线性特征。Credit: van Dokkum et al. 2023
然而,线性特征还有另一种可能的解释。它可能是一架黑洞喷气机,而不是一架流氓SMBH。在适当的条件下,黑洞喷流也可以冲击CGM中的气体,并导致恒星的形成。“附近有两个经过充分研究的喷流触发恒星形成的例子,”作者说。其中一个叫做闵可夫斯基物体。
作者承认黑洞喷射解释是一种可能性,但他们说这有太多的问题。可见的发射线不是黑洞喷流的特性,也没有核活动的证据。形态学也有问题。“一个更严重的问题是,该特征的形态与喷流诱导恒星形成的模拟或观察不匹配,”作者解释道。
他们选定了一个失控的SMBH作为数据和观察的最佳解释。
他们写道:“线条比率、颜色和整体形态与高速穿过CGM并触发恒星形成的喷射SMBH相一致。”

这张图片显示了闵可夫斯基物体的两个视图。左边是哈勃图像,显示蓝色的莫。椭圆星系NGC 541位于影像的右上方。一股来自NGC 541黑洞的喷流正在为闵可夫斯基天体的恒星形成提供动力。Credit: (L) NASA, ESA, and S. Croft (Eureka Scientific Inc.); Image Processing: Gladys Kober (NASA Goddard/Catholic University of America). (R) Sloan Digital Sky Survey/H. R. M. Zovaro et al.
定位黑洞将是这一结论无可争议的证据。“这种情况的‘确凿证据’将是黑洞本身的明确识别,”研究人员写道。"在图6中,寻找它们的明显位置是A和B . "
“这些是‘超致密恒星系统’的候选者,SMBHs被包裹在恒星和气体中,随它们一起逃逸,”他们解释道。
这些观察中的长特征是非常不寻常的,所以如果它有一个不寻常的原因就不会令人惊讶了。只有更多的观测才能确定流氓SMBHs是否在工作,JWST可以提供它们。“更深层的数据,例如,来自JWST·NIRSPEC·IFU的数据,可能会显示出预期的宽的、高度红移或蓝移的电离气体发射线,这些发射线与黑洞本身有关。这些数据还可以在空间上解析A附近的流动、冲击和恒星形成,”作者说,展望未来。
如果有一个失控的SMBHs创造了这些特征,就会有其他的。
“展望未来,HST图像中的特征形态如此引人注目,如果它们存在的话,找到更多的例子应该不会太困难。南希·格雷斯·罗曼望远镜的未来数据可以用自动算法搜索,”他们解释说。
一个脱离星系的流氓SMBH在环星系中漫游是一个迷人的现象。对于SMBHs,它们与星系成长的关系,以及它们如何融合产生引力波,我们的了解还处于初级阶段。
发现它们可以被踢出它们的宿主星系增加了一层只有大自然才能想到的复杂性。
加拿大如何系统的灭亡印第安人文化?他们做了些什么
加拿大一直为自己没有像美国在西进运动中那样残忍的对待印第安人而骄傲,但同为英国殖民地的加拿大并没有它自己描绘的那么仁慈。在几代人的时间里,加拿大政府换了一种方式,有计划有目的的在系统性的灭亡了当地土著印第安人的文化。 在欧洲人抵达美洲大陆之前的上万年里,印第安人原住民居住在加拿大的很多地区。在漫长的岁月里,他们衍生出了自己独有的文化。这种的文化形成了当地土著居民的身份认同和对于自己文化独特的归属感。相比之下,加拿大是一个年轻的国家。在英国人开始在圣河流域殖民以后的两百年里,加拿大坚守甚至保卫自己的英国殖民地地位。 欧洲人到来之前北美印第安居民的不同土著语言的分布范围,现在这些语言基本上都消亡了。 在美国的独立战争期间,加拿大作为英军的大后方提供物资和兵员补给,大量美国的保皇党人移民到加拿大。在1812的英美战争里,加拿大人甚至在英军将领的率领在波士顿登陆,一把火烧了白宫。最终加拿大在1867年从英国独立,成为英王自治领地,直到上个世纪80年代,加拿大才从英国人手里拿到加拿大宪法的修订权。 在独立后,加拿大也就继承了英国和当地印第安土著居民签订的协议。加拿大政府控制了土著居民的土地,并且在没有和土著居民协商的情况下,在1876年颁布了印第安土著居民法案,限制了土著居民的自治,规定他们如何使用土地,并且在教育和医疗方面做出了限制。这部法律到现在依然有效。 在此期间,与生活在美国的土著居民一样,原住民拥有保留地。在这些保留地内,加拿大当局有计划的消灭土著居民的文化习俗。禁止当地居民庆祝传统节日,将某些文化习俗列为犯罪等,这些禁令一直延续到上个世纪中叶。 一位加拿大的印第安部落酋长。 这是加拿大当局有意识地试图消除土著居民的身份认同,并将这些民族融入加拿大文化的更大计划的一部分。加拿大政府希望土著居民作为具有独特地位的少数民族群体能够慢慢从历史里消失。1920年,加拿大印第安事务部副部长邓肯.坎贝尔.斯科特地说:“我们将继续这种政策,直到每个印第安人都被吸纳在现代社会中,那时候将不会有印第安人这个民族,也就没有印第安事务部。” 当时的加拿大政府想要消灭印第安人的文化,使其融入西方社会出于很多动机。有些动机充满文化霸权主义,但当时他们认为是善良的本意。他们相信只有通过学习西方文化,土著居民才能在现代世界中生存。还有一些原因则是纯粹为了利益,当印第安文化不存在了,也就没有印第安民族了。那么,加拿大人就可以免于侵占印第安居民土地的指责。另外,原本保留给印第安人的土地也就可以重新分配给加拿大人了。 当地印第安人的传统民居。 这个文化灭绝计划的最重要的环节是印第安儿童寄宿学校。这些学校刚开始大部分由教会管理,后来由国家管理,从19世纪末延续到20世纪末,最后一所学校于1996年关闭。土著居民的儿童被迫与家人隔离,如同现在美国境内移民儿童与父母骨肉分离一样,放弃自己的语言和文化。 1901年的圣保罗印第安寄宿学校的师生们。 约有15万土著儿童被安排在全国的寄宿学校,在封闭和受歧视的环境里,有很多土著儿童受到极端的心理和生理虐待的案例。由于糟糕的食宿和卫生条件,约有6000名土著居民在学校丧失生命,死亡率高达4%。在个别学校,由于结核病的互相传染,死亡率达到了69%。就读过印第安儿童寄宿学校的印第安居民后来回忆说:“除了英语,你什么都不能说。你要去白人教堂,穿着白人的衣服,学白人的课本……” 1945年圣安妮印第安寄宿学校的印第安学生们正在上课。 所有这些都是的,没有课程去直接讲授这些印第安儿童为什么要这样去做。但是这些印第安儿童从小就学习了西方人的生活方式,他们长大了也是一个西方人,而非是印第安人了。所有这一切都是为了疏远儿童与他们的家庭身份,他们从小被强迫离开家庭,也再也没有办法重返自己的家庭了。 脱离了原生的印第安文化,这些印第安儿童离开学校后希望至少自己能够按照白人的方式生活,但是加拿大社会有形的和无形的歧视,政府设立的种族主义界限,都将他们挤在了社会的角落里。他们没有投票权,通常也很难合法继承到财产。他们也无法返回印第安家乡,西化的他们往往无法适应传统的印第安生活,这样,一个贫穷的被歧视的印第安城市居民阶层被创造了出来。 2015年,加拿大政府承认这是为“文化上的种族灭绝”,这些学校故意阻止“土著居民的文化价值观和身份认同从一代传递到下一代。” 加拿大的印第安居民仍在忍受殖民主义的后果。比起白人,他们大部分人的住房过度拥挤,失业,拿着只有白人70%的薪水,青年心理健康问题以及对司法不公更是司空见惯。2015年,尽管土著居民只占人口的5%,但他们组成了谋杀案受害者的四分之一。比起白人,女性土著居民的平均寿命要少6年,而男性土著居民则要少8年,只有69岁,这接近典型的失败国家海地的平均寿命。 加拿大各省还不顾土著居民反对,允许企业在土著居民的保留地开采自然资源。原住民的主权仍然有限。加拿大政府依然提防着土著居民,只允许土著居民开放其保留地中0.2%的土地和自然资源。 加拿大对原住民一直采取的都是文化上灭绝的策略,美国人用武力征服印第安人,加拿大人从文化上灭绝他们。 我把你拉入了现代社会,你那点落后文化算什么,你为什么不谢我? 随机文章龙吸水拍到真龙图片,疑似真龙快速飞过云层海上的大阪关西国际机场,专家称50年后将被水淹没揭秘外星人暗中帮助中国人真相,盘古女娲大神竟然都是外星人揭秘99年轰动全球的事件,80后/90后组太空舰队抵御外星人入侵土星为什么恐怖?夏季温度仅-140℃(29年公转一次)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!
ALMA 观测行星形成的尘埃遗址
PDS 70的伪彩色合成图像。左面板显示了之前在0.87毫米处的ALMA观测结果,右面板显示了3毫米处的新ALMA观测值。合成图像将毫米/亚毫米连续图像与ALMA(红色)、W.M.Keck天文台的红外连续图像(绿色)和VLT拍摄的氢发射线的光学图像(蓝色)相结合。图像显示,ALMA观测到的尘埃排放在Keck和VLT探测到的行星外形成了环状结构。在3毫米的波长处,可以明显看到粉尘排放集中在西北方向(图像的右上角)。来源:uux.cn/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),W.M.Keck天文台,VLT(ESO),K.Doi(MPIA)(神秘的地球uux.cn)据ALMA望远镜:阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)通过在刚刚形成的行星轨道外检测到高浓度的尘埃颗粒(一种行星形成材料),成功地观测到了行星形成的地点。由Kiyoaki Doi领导的一个国际研究小组,当时是日本国家天文台(NAOJ)/高级研究生大学SOKENDAI的博士生,目前是马克斯·普朗克天文学研究所的博士后,用ALMA对一颗名为PDS 70的年轻恒星周围的原行星盘进行了3毫米波长的高分辨率观测。该天体拥有两颗已知的行星,新的ALMA观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的局部积聚。这一发现表明,已经形成的行星为行星积累了物质,并促进了下一颗行星的潜在形成。这项工作有助于揭示由多个行星组成的行星系统的形成过程,如太阳系。这篇题为“ALMA波段3观测揭示的PDS 70盘的不对称尘埃积聚”的文章已被《天体物理学杂志快报》接受发表。它可以在arXiv预印本服务器上找到。迄今为止,已经在太阳系内外发现了5000多颗行星。在某些情况下,它们组成了由多个行星组成的行星系统。这些行星被认为起源于围绕年轻恒星的原行星盘中的微米级尘埃颗粒。然而,这些尘埃颗粒是如何在局部积累并导致行星系统形成的,目前尚不清楚。PDS 70是唯一已知的在原行星盘内具有已形成行星的天体,这一点已通过光学和红外观测得到证实。揭示该天体中尘埃颗粒的分布将有助于深入了解已经形成的行星如何与周围的原行星盘相互作用,并可能影响随后的行星形成。之前对0.87毫米ALMA的观测揭示了行星轨道外尘埃颗粒的环形排放。然而,发射源可能在光学上很厚(不透明,近侧的灰尘颗粒会遮挡后面的灰尘颗粒),观察到的发射分布可能无法准确反映灰尘颗粒的分布。由Kiyoaki Doi领导的研究人员使用ALMA在3mm波长下对PDS 70周围的原行星盘进行了高分辨率观测。3mm处的观测值在光学上更薄(更透明),从而更可靠地提供了尘埃颗粒的分布。3毫米的新观测结果显示,与之前的0.87毫米观测结果不同,尘埃排放集中在行星外尘埃环内的特定方向。这表明,尘埃颗粒是行星的组成部分,在狭窄的区域积聚并形成局部团块。行星外的尘埃团表明,已经形成的行星与周围的星盘相互作用,将尘埃颗粒集中在轨道外缘的一个狭窄区域。这些聚集的尘埃颗粒被认为会生长成一颗新行星。行星系统的形成,就像太阳系一样,可以通过重复这个过程从内到外依次形成行星来解释。这项工作通过观测捕捉了已经形成的行星如何与周围环境相互作用并触发下一颗行星的形成,有助于我们理解行星系统的形成。领导这项工作的Kiyoaki Doi说:“天体由多个组件组成,每个组件都发射不同波长的辐射。因此,在多个波长下观察同一物体可以提供对目标的独特视角。“在PDS 70中,行星是在光学和红外波长下发现的,而原行星盘是在毫米波长下观察到的。这项工作表明,即使在ALMA的观测波长范围内,星盘也表现出不同的形态。“这突显了跨不同波长观测的重要性,包括使用ALMA进行多波长观测。使用不同望远镜在不同观测设置下观测目标的多个组成部分对于全面了解整个系统是必要的。”