科技日报 2022-02-21 09:05
高速外流的尺度是理解其起源及衡量其对星系环境影响的核心参数之一。这是因为高速外流的尺度和星系的尺度一样大,才能和整个星系中的物质发生相互作用,进而影响整个星系的演化。
但科学家想要研究星系的高速外流,却并不容易。由于宇宙中的星系距离地球都比较遥远,从地球来看,这些星系的高速外流尺度很小,在图像上仅仅是一个“点”,无法直接推断出其具体的大小。
此前,学界普遍采用对密度较为敏感的离子激发态吸收线来推算高速外流尺度,但这种方法技术复杂,对高速外流的气体密度测量不够精确,导致对高速外流尺度的测量结果受到影响。因此,近30年来,人们利用这种方法仅推算出了数十个活动星系的高速外流尺度,并且在尺度的数量级上仍然存在争议。
百光年尺度上的加速现象
高速外流的起源、尺度以及能量等关系到超大质量黑洞的吸积过程以及星系的演化。科学家认为,高速外流很可能抑制了星系中的恒星形成。为了获得这一问题的确切的答案,何志成不停地进行着尝试和探索。为了突破困境,他另起炉灶,从吸收线光变(即吸收线深度或速度产生的变化)的新视角提出测量高速外流物理参数的新手段,并利用斯隆大样本巡天数据,发现大部分高速外流尺度在数十光年以上,并且其能量足以影响所在星系的整体演化。2019年,他的这项研究成果发表在《自然·天文学》杂志上。
此后,何志成又历经了数年努力,开发出一种同时利用响应函数幅度和相位信息的新方法,成功地获得了类星体(距离地球最远、光度最大的一类活动星系)高速外流的运动学信息。利用这种新方法,何志成首次发现活动星系中心高速外流在百光年尺度上的加速现象,而且超出经典黑洞—吸积盘风尺度100倍以上。
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