无线电信号揭示隐藏的超大质量黑洞的秘密

在冰雪中的玫瑰

艺术家对红色类星体的印象。红色类星体被气体和尘埃所掩盖，这些气体和尘埃可能会被超大质量黑洞的外流吹走，最终露出一个典型的蓝色类星体。鸣谢:s·芒罗& L克林特。许可:归属(CC BY 4.0)

（）据纽卡斯尔大学：天文学家发现，超大质量黑洞周围的尘埃数量与极其明亮的星系中产生的无线电辐射强度之间存在惊人的联系。

由英国纽卡斯尔大学和杜伦大学领导的国际天文学家团队使用了来自暗能量光谱仪器(DESI)的新数据，该仪器正在对宇宙中的大尺度结构进行为期五年的调查，其中包括约300万个类星体的光谱；由超大质量黑洞驱动的极其明亮的星系。

他们发现，含有更多尘埃的类星体，因此看起来更红，与含有很少或没有尘埃的类星体相比，更有可能具有更强的无线电发射，看起来非常蓝。这些发现发表在皇家天文学会的月刊上。

几乎每个已知的星系都包含一个超大质量黑洞，这些黑洞的质量是我们太阳的数百万到数十亿倍，位于其中心，包括我们的银河系。在一些星系中，中心有大量的物质，滋养和生长这个超大质量黑洞，使它非常活跃。

这些活跃星系中最强大的类型被称为“类星体”，它们是宇宙中最亮的物体。大多数类星体看起来非常蓝，这是由于明亮的物质盘围绕着中心超大质量黑洞运转，在光学和紫外线波长中非常明亮。

然而，天文学家发现这些类星体中有很大一部分看起来非常红，尽管这些物体的性质仍然没有得到很好的了解。

为了了解这些红色类星体的物理性质，需要进行“光谱”测量，可以用来分析不同波长的类星体光。类星体光谱的形状可以显示中心区域周围的尘埃数量。观察类星体的无线电发射也可以告诉你中心超大质量黑洞的能量学；它是否正在发射可能塑造周围星系的强大“风”或“喷流”。

了解红色类星体的奥秘

这项新的研究由纽卡斯尔大学和之前的杜伦大学的Victoria Fawcett博士领导，使用DESI的光谱观测来测量约35，000个类星体样本中的尘埃(变红)量，并将其与观测到的无线电发射联系起来。研究人员发现，与类似/以前的光谱巡天(如斯隆数字巡天(SDSS))相比，DESI能够观察到更多的极端红色(尘埃)类星体。他们还发现，与典型的蓝色类星体相比，更红的类星体更有可能有强烈的无线电辐射。

福西特博士说:“看到DESI数据的惊人质量，发现数以千计的这些以前罕见的红色类星体，真是令人兴奋。我觉得这项研究将我们对红色类星体的理解中的许多拼图拼在了一起，并明确地将类星体中的尘埃与其无线电发射联系起来。我认为这是迄今为止最强有力的证据，表明红色类星体是星系如何演化的关键元素。”

这种变红的无线电联系很可能是由于从超大质量黑洞驱走的强大气体外流，这些气体猛烈撞击周围的尘埃，导致冲击和无线电发射。这些外流最终将吹走星系中心区域的所有尘埃和气体，露出蓝色类星体，并导致较弱的无线电发射。

这与新出现的图片一致，即红色类星体是星系演化中一个更年轻的“爆发”阶段。因此，红色类星体对于理解星系如何随时间演化可能极其重要。

福西特博士继续说道，“围绕红色类星体仍然有许多未解的问题，例如黑洞风或无线电喷流最终是否要对这种增强的无线电发射负责。然而，随着DESI红色类星体的样本在未来几年的调查中继续增长，我相信我们即将完全了解这些红色类星体的性质。”