在茶杯星系中心区域吹泡泡的相对论性喷流的发现

当物质落入星系中心的超大质量黑洞时，它会释放出巨大的能量，被称为活跃的星系核(或AGN)。一小部分AGN以射流的形式释放出部分能量，这些射流可以在以接近光速的速度传播的无线电波长中检测到。当喷流穿过银河系时，它会与周围的云层和气体相撞，在某些情况下可能会以风的形式将这些物质推开。然而，哪些条件优先触发这些风以吹出来自星系的气体仍然知之甚少。

喷流撞击星系内容物的影响，如恒星、尘埃和气体，在星系如何在宇宙中演化中起着重要作用。最强大的射电喷流，托管在“无线电响”星系中，负责彻底改变星系的命运，因为它们加热气体，阻止新的恒星形成和星系生长。相对论性喷流刺入盘状星系的计算机模拟预测，喷流在进一步渗透到星系中时通过吹泡来改变周围气体的形状。模拟中使射流有效驱动风的关键要素之一是气态盘与射流传播方向之间的角度。令人惊讶的是，功率较小的喷流，如“无线电安静”星系中的喷流，能够比非常强大的喷流对周围介质造成更大的伤害。

由IAC研究员Anelise Audibert领导的一个国际科学团队发现了一个理想的案例，可以研究射流与大质量类星体周围冷气体的相互作用：茶杯星系。茶杯是一个无线电安静的类星体，距离我们1亿光年，它的绰号来自光学和无线电图像中看到的膨胀气泡，其中一个形状像茶杯的手柄。此外，中心区域(大小约为3，3光年)拥有紧凑而年轻的无线电喷流，相对于星系盘的倾角很小。

对恒星形成的影响

利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在智利沙漠进行的观测，该团队能够以前所未有的细节水平表征茶杯中央部分的冷，浓密气体。特别是，他们检测到仅在某些密度和温度条件下才能存在的一氧化碳分子的排放。基于这些观察结果，研究小组发现紧凑型射流尽管功率低，但不仅明显破坏了气体的分布并加热了它，而且还以一种不寻常的方式加速了它。

研究小组希望探测到沿喷流受影响区域的极端条件，但是当他们分析观测结果时，他们发现冷气体在垂直于喷流传播的方向上更加湍流和温暖。“这是由喷气驱动的气泡引起的冲击引起的，该气泡在其横向膨胀中加热并吹出气体，”A. Audibert解释说。“通过与计算机模拟的比较，我们相信冷气盘和喷气机之间的方向是有效驱动这些侧风的关键因素，”她补充道。

“以前人们认为低功率喷流对银河系的影响可以忽略不计，但像我们这样的工作表明，即使在无线电安静星系的情况下，喷流也可以重新分配和破坏周围的气体，这将对星系形成新恒星的能力产生影响，”IAC研究员兼该研究的共同作者克里斯蒂娜·拉莫斯·阿尔梅达说。

下一步是用MEGARA观察更大的无线电安静类星体样本，MEGARA是安装在Gran Telescopio CANARIAS(GTC或Grantecan)上的仪器。这些观测将帮助我们了解喷流对更脆弱和更热的气体的影响，并测量风引起的恒星形成的变化。这是QSOFEED项目的目标之一，该项目由IAC的C. Ramos Almeida领导的国际团队开发，其目的是发现来自超大质量黑洞的风如何影响承载它们的星系。