艺术家对黑洞周围尘埃区域的印象。大多数被尘埃覆盖的黑洞可以完全阻止x射线和可见光的逸出，但同样的尘埃可以被不断增长的黑洞加热，并在红外波长下发出明亮的光芒。资料来源:ESA/NASA, AVO项目和Paolo padvani
纽卡斯尔大学领导并发表在《皇家天文学会月报》上的一项新研究表明，被尘埃遮蔽的超大质量黑洞在预计将与邻近星系碰撞的星系内更有可能生长并释放出巨大的能量。
超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万甚至数十亿倍，被发现在星系的中心，包括我们的银河系。这些黑洞通过消耗螺旋进入它们的气体来增加它们的体积。然而，促使气体接近黑洞以供消耗的因素仍然是一个正在研究的主题。
一种可能性是，当星系靠得足够近时，它们可能会被引力拉向彼此，并“合并”成一个更大的星系。
在进入黑洞的最后阶段，气体被点亮并产生巨大的能量。这种能量通常是用可见光或x射线探测到的。然而，进行这项研究的天文学家只能使用红外光探测到正在增长的黑洞。该团队利用了来自许多不同望远镜的数据，包括哈勃太空望远镜和红外斯皮策太空望远镜。
研究人员开发了一种新技术来确定两个星系靠得很近并在未来碰撞的可能性有多大。他们将这种新方法应用于遥远宇宙中的数十万个星系(观察大爆炸后20至60亿年形成的星系)，试图更好地理解所谓的“宇宙正午”，这是宇宙中大多数星系和黑洞预计已经发生增长的时间。
了解黑洞在这段时间是如何成长的，是现代星系研究的基础，特别是因为它可以让我们了解银河系内部的超大质量黑洞，以及我们的星系是如何随着时间的推移而演变的。
由于它们是如此遥远，只有一小部分宇宙正午星系符合精确测量它们距离所需的标准。这使得我们很难精确地知道任何两个星系是否彼此非常接近。
这项研究提出了一种新的统计方法，克服了以往在宇宙正午测量星系和超大质量黑洞精确距离的局限性。它采用统计方法，利用不同波长的图像来确定星系的距离，并消除了对单个星系进行光谱距离测量的需要。
未来几年，詹姆斯·韦伯太空望远镜传回的数据有望彻底改变红外研究，并揭示更多关于这些尘埃黑洞如何成长的秘密。
纽卡斯尔大学(Newcastle University)的研究生、该论文的主要作者肖恩·多尔蒂(Sean Dougherty)说:“我们的新方法用统计方法观察了数十万个遥远的星系，并询问任何两个星系靠近的可能性有多大，从而有可能发生碰撞。”
该研究的合著者克里斯·哈里森博士说:“这些超大质量黑洞的发现非常具有挑战性，因为天文学家通常用来发现这些生长中的黑洞的x射线被阻挡了，我们的望远镜无法探测到。但这些黑洞也可以用红外光发现，红外光是由它们周围的热尘埃产生的。”
他补充说:“寻找这些黑洞和建立精确距离测量的困难解释了为什么这个结果之前一直具有挑战性，无法确定这些遥远的‘宇宙正午’星系。通过JWST，我们希望能发现更多隐藏的正在成长的黑洞。JWST在寻找它们方面会做得更好，因此我们将有更多的研究，包括那些最难找到的。从那里，我们可以做更多的事情来了解它们周围的尘埃，并找出隐藏在遥远星系中的尘埃。”
参考文献:“宇宙正午星系对中模糊的AGN增强:来自光度红移概率处理的证据”，作者:Sean L Dougherty, C M Harrison, Dale D koceevski和D J Rosario, 2023年5月8日，《皇家天文学会月刊》。DOI: 10.1093 / mnras / stad1300
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我是文学号的签约作者“璐依”！
希望本篇文章《引力暴食：星系合并如何带来隐藏的超大质量黑洞》能对你有所帮助！
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