天文學(xué)家探測(cè)到位于鳳凰星系團(tuán)中心的星系中有一個(gè)黑洞噴出熱氣射流，該星系團(tuán)位于59億光年外的鳳凰座，這對(duì)于理解星系團(tuán)中的星系、氣體和黑洞的共同演化是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。

星系在空間中并不是隨機(jī)分布的，通過(guò)相互引力，星系聚集在一起形成被稱為星系團(tuán)的集合，星系之間的空間并不完全是空的。整個(gè)星系團(tuán)都有非常稀薄的氣體，可以通過(guò)X射線觀測(cè)探測(cè)到。

如果星系團(tuán)內(nèi)的氣體冷卻，它會(huì)在自身引力的作用下凝聚，在星系團(tuán)的中心形成恒星。然而，冷卻的氣體和恒星通常不會(huì)在附近星系團(tuán)的中心觀察到，這表明一定有某種機(jī)制加熱了星系團(tuán)內(nèi)的氣體，阻止了恒星的形成。熱源的一個(gè)潛在候選者是中央（中心）星系中一個(gè)超大質(zhì)量黑洞加速的高速氣體射流。鳳凰星系團(tuán)的不同尋常之處在于，它確實(shí)顯示出中央星系周圍有致密的冷卻氣體和大質(zhì)量恒星形成的跡象。

這就提出了一個(gè)問(wèn)題：中央星系也有黑洞噴流嗎？日本國(guó)家天文臺(tái)赤倉(cāng)隆也領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，利用澳大利亞望遠(yuǎn)鏡型陣列(ATCA)搜索鳳凰星系團(tuán)中迄今分辨率最高的黑洞噴流。探測(cè)到相匹配的結(jié)構(gòu)從中央星系兩邊延伸出來(lái)。與錢德拉X射線天文臺(tái)對(duì)該區(qū)域的觀測(cè)相比，ATCA探測(cè)到的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于密度較低的氣體空腔，表明它們是由星系中一個(gè)黑洞發(fā)射的一對(duì)雙極噴流。因此，這是發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)例子：在遙遠(yuǎn)的宇宙中，星系團(tuán)內(nèi)氣體冷卻和黑洞噴流共存。

星系和噴流的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，可以通過(guò)使用下一代觀測(cè)設(shè)施進(jìn)行更高分辨率的觀測(cè)來(lái)闡明，例如計(jì)劃在本世紀(jì)20年代末開(kāi)始觀測(cè)的平方公里陣列。關(guān)于澳大利亞望遠(yuǎn)鏡陣列(ATCA)對(duì)鳳凰星系團(tuán)的15 mm觀測(cè)結(jié)果，該星系團(tuán)在星團(tuán)中心擁有一個(gè)極端恒星爆發(fā)最亮的星系團(tuán)(BCG)。研究在空間上解析了星系團(tuán)周圍的射電輻射，發(fā)現(xiàn)了從星系團(tuán)活動(dòng)星系核(AGN)延伸出來(lái)的彌漫的雙極和條形結(jié)構(gòu)。

它們很可能是射電噴流/波瓣，其大小為～10-20?kpc，位置與X射線腔對(duì)齊。如果假設(shè)射電噴流/波瓣隨聲速膨脹，它們的年齡估計(jì)為～10?myr，研究還在中心附近發(fā)現(xiàn)了致密的射電輻射，并表明它們?cè)谀挲g上是更年輕的雙極噴噴流～1?myr。此外在活動(dòng)星系核周圍發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)展的射電輻射，并通過(guò)分子團(tuán)團(tuán)部分吸收的同步輻射、熱電離氣體的自由輻射以及塵埃環(huán)星系介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)塵埃發(fā)射，是冷卻流產(chǎn)物的可能性。

博科園｜研究/來(lái)自：日本國(guó)家天文臺(tái)

參考期刊《日本天文學(xué)會(huì)刊》

DOI: 10.1093/pasj/psaa039

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