物理科学
7月10日2018

寻找超大黑洞反馈

Evanscanapieco教授和他的亚利桑那州立大学团队 一直在调查为什么宇宙中最大星系它们是第一批建议机制者之一,机制涉及超大雾黑洞对星系中心的巨大反馈,并准备用宇宙微波背景辐射作为工具证明理论

天体物理学家处理距离如此广度和时间尺度,时间尺度长到人类难以理解约90年前通过Henrietta Leavitt和Edwin Hubble的工作首次发现这些尺度的宏大性Leavit分析特殊恒星Cephids并发现它们的光度直接与脉冲周期相关哈波尔使用此关系和已观测到的两栖光度测量银河外星系距离发现它们距离太远 光线需要数以百万计年才能到达地球现在我们知道星系的光需要超过100亿年才能到达我们, 显示它们出现在早期宇宙中

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sunyaev-Zel'dovich效果对数地图大面板侧为1.1度,由模拟生成,包括AGN反馈小面板侧为0.55摄氏度,由模拟生成,无AGN反馈两种地图测量频率远低于160千兆赫AGN反馈模拟平均值更高 Themal Sunyaev-Zel'dovich效果信号,最小尺度上也平滑原创发布于Sunyaev-Zel'dovich效果计量AGN回馈,《天体物理杂志》,第678卷,第2版文章id674-685页https://doi.org/10.1086/528948经许可重编

规模问题
填充宇宙的数以十亿计星系可广为分组成中度磁盘,像我们自己的银河系银河系和大椭圆星系等,这些星系典型星团比大十倍以上比较距离较远的星系-过去观察时间长-与近邻星系-最近观察时间近近-天文学家能够研究这些星系随时间推移演化方式

对比这些观察, 理论模型开发预测层次星系组成- 重力集合素材组成恒星和太阳系像我们自己宇宙中某些部分并不符合现有模型:最大星系曾最活跃于恒星编组中后,随着老恒星死而休眠而没有创建替代物Scernapieco教授及其团队于2004年出发判定原因由严格数学支持的物理模型表示星系间反馈机制运行中, 与在椭圆形星系中心发现超大片黑洞相关联

最大星系曾是恒星编组中最活跃的星系,随着老恒星死而休眠而无替换

AGN反馈理论
自大爆炸以来近140亿年已经过去,大爆炸即宇宙编组点中断期间,星系由银河间介质积分生成,银河间介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质介质数不胜数星系组成 每一星系都包含数不胜数星某些星系合并并组成主动银河核核心,结果星系发光比预期高而不出自恒星

推理显示这些星系中 都有一个超大密黑洞 环绕着热盘 从银河中积聚素材 供黑洞吞食并非所有材料都到达事件视界-有些从核心向外直射出银河系辐射望远镜显示比宿主星系大路由

scanapieco教授和他的团队使用数学模型建议从超大黑洞周围热盘中弹出电击可在星际介质中感知团队研究显示,IGM内气体和其他材料可加热,使其不能再在重力影响下联结成星体Scernapieco教授称此效果为'AGN反馈'

团队方程聚焦温度提高改变IGM的倍增值,IGM热动测量系统可用性工作它们的发现预测AGN反馈机制会增加关键值上方的蚁度,使受影响的星系无法通过重力积分来冷却并组成恒星与观察宇宙相匹配,目前许多研究组都表明了这一点,其中一些研究组建基于2004年模型,另一些研究组则使用独立开发模型,AGN反馈逐步操作

Scernapieco教授的研究表明,IGM内气体和其他材料可加热,使其不能再在重力影响下联结组成恒星

Cosmic微波
scernapieco教授和他的团队开发一种方法来辨别两者关键差数模型 预测IGM温度上升 由超大黑洞反馈

团队决定使用大爆炸遗留物宇宙微波后台辐射测量AGN热量反馈对IGM的影响测量依赖一种固定机制,即热苏奈耶夫el'dovich效果电磁辐射光子像光线或微波穿过高温气流区域时,部分光子与气原子交互并发高频光子产生波长移动 CMB预期值可测量这些变化,比对CMB并用数学模型转换成IGM热能估计

一种方法建议这样做 检验热Sunyaev*el'dovich效应 围绕活动AGNS问题在于-AGN稀有,多波长亮度高以致光污染微波背景测量取而代之的是,团队选择对更多常见星系进行多度量以增强小信号并减少异物噪声Scernapieco教授选择检验大规模椭圆星系,这些星系因AGN反馈效果而休眠由两个宇宙粒子选择两个独立类别,对应与观察者相距异所选星系使用的数据取自两台望远镜:南极南极望远镜和智利Atacama宇宙望远镜

组合上千个椭圆星系测量并校正测量以允许其他光源污染,产生的结果略高于忽略AGN反馈效果的层次模型建议的结果。与现有望远镜初步测量显示AGN反馈可能有效scanapieco教授及其团队正协同团队建设TolTEC摄像头大米望远镜制作高分辨率测量法,他们希望这些测量法将证明为确定性

Q&A

反馈假设提出时非常创新AGN反馈可能说明 巨型椭圆星系为何休眠
two big提示首先是最大规模星系先停止编组恒星,如果没有大能源抑制气冷却则很难解释这一趋势第二点是星系数和中心黑洞团密相关联,表示中心黑洞可能有方法用词显示宿主星系何时停止编译星群

超大质量黑洞反馈机制自你和你的团队推荐后已渐渐增强科学进步因你触发兴趣
黑洞反馈成为现代理解星系组成方式的一个基本构件同时,对于这些反馈如何详实展开,有多种不同观点。sunyaevel'dovich效果测量是我们约束进程的主要工具

使用热Sunyaev*eldovich效果测量IGM的能量水平如何确认测量正确性
Ours测量精度但仍不精确,并开始对反馈模型设置有趣的约束与团队密切合作 建设下一代工具像TolTEC摄像头, 开通新窗口 大星系燃气历史

什么东西能从显然失效的宇宙层次模型中救出吗
宇宙中最大重力分层结构最大星系最先停止编组恒星时,随着时间推移,它们继续归并成大结构,称为星系群和星系团今日最大银河集群包含数千个星系 并像蜜蜂一样相聚

自你开始研究以来,我们对宇宙的理解如何提高
athrophysicist,我幸运地在现代科学最活跃领域之一工作自2004年以来最令人振奋的结果包括观察远星系,这些星系在宇宙初生时出现,发现地球质行星环绕其他恒星,检测中子星和黑洞并发引力波

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