恒星诞生于超大质量黑洞的喷流中

欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜（Very Large Telescope, VLT）观测发现，星系中央超大质量黑洞向外喷射的物质形成的激流中，有恒星形成。这是首次获得的恒星在如此极端环境内形成的观测证据。这一发现将帮助我们理解星系的性质和演化过程。研究成果发表于Nature杂志。

由英国领导的一个欧洲天文学家团队利用甚大望远镜上的多目标光谱探测仪（MUSE）和X-shooter仪器，研究被称为IRAS F23128-5919的两个星系正在进行中的碰撞情况，距离地球约6亿光年。研究者在其中位于南部的星系的中心部位，观测到源自超大质量黑洞的巨大物质喷流，并且首次发现恒星正在这些喷流中形成的清晰证据。

这样的星系喷流是由活跃、动荡的星系中心输出的巨大能量驱动的。超大质量黑洞潜藏在大多数星系的中央，当它们吞噬星系物质时，它们也会加热周围气体，并以猛烈、密集的“狂风”形式将其从星系中抛出。“天文学家曾经认为，这些喷流内的条件可能适合恒星形成，但没有人观测到过它的发生，因为这样的观测非常困难，”研究组组长剑桥大学的罗伯托·麦欧利诺（Roberto Maiolino）教授说，“我们的研究结果是激动人心的，因为它明确显示了恒星正在这些喷流的内部形成。”

研究组首先直接研究喷流中的恒星，以及恒星周围的气体。通过使用两台世界领先水平的光谱仪器，多目标光谱探测仪和X-shooter，他们可以对发射光线的性质进行详细的分析，进而确定其来源。根据以往研究，年轻恒星的辐射会使附近的气体云以特殊方式发光。X-shooter仪器的极高灵敏度，使研究组得以排除导致这种光亮的其他可能性，包括气体震荡或是星系活跃的核心。研究组随后对喷流中的一群新生恒星进行了直接观测。研究者认为这些恒星形成最多几千万年，而且初步的分析显示它们比在不那么极端的环境比如星系盘中形成的恒星，要温度更高而且更加明亮。

更进一步，研究者还确定了这些恒星的运动方向和速度。该区域大部分恒星发出的光线显示，这些恒星正在以极高的速度远离星系中心，这是合理的，类似于激流中物体的运动。该研究的共同作者，剑桥大学天文学研究所的海伦·拉塞尔（Helen Russell）博士补充道：“形成于星系中心附近喷流中的恒星，其速度可能会减慢，甚至开始往回走，但对于那些形成于喷流中远离星系中心区域的恒星，它们的减速较少，甚至可能从星系飞离出去。” 这次发现将为我们理解一些天体物理学问题提供崭新的信息，包括一些特定的星系如何形成它们的形状，以及星系间的太空为何富含重元素，甚至还可能解释宇宙红外背景辐射为什么上升。麦欧利诺教授对未来的研究充满期待：“如果正如一些理论预测的，恒星的形成真的在大多数星系的喷流之中发生，那这将为我们理解星系演化提供全新的情境。”

（原载于www.eso.org，2017年3月27日）