破译黑洞早餐的余晖

小夏 科学 更新 2024-01-28

一个国际天文学家团队发现了一种全新的方法来探测活动黑洞在进食时的行为。

在136个星系的中心,发现活跃黑洞的样本在微波和X射线下以相同的方式发光,无论它们对周围星系的物质(如尘埃和等离子体云)的胃口如何。

在卡迪夫大学科学家的带领下,该团队表示,这个过程并不是我们目前所理解的黑洞喂养方式。

目前,根据它们的胃跃的黑洞被理解为根本不同,其特征在于其核心的布局以及它们在银河系物质中的映射方式。

然而,研究小组发现,这些黑洞的相似之处可能比以前想象的要多。

他们的研究结果将很快发表在《皇家天文学会月刊》上,可以提供有关星系如何演化的新信息。

该研究的主要作者、卡迪夫大学物理与天文学学院的博士后研究员Ilaria Ruffa博士说:“我们从这些黑洞周围区域检测到的微波和X射线辉光似乎与它们的质量直接相关,并且起源于无序落入的等离子体流。

这两个系统都是这种情况,它们有巨大的胃口,每年几乎吃掉整颗恒星,就像我们的太阳一样,而那些胃口较小的系统在10万年内吃掉相同数量的物质。

这是非常令人惊讶的,因为我们以前认为这种流动应该只发生在进食率低的系统中,而在那些食欲巨大的系统中,黑洞应该通过更有序和恒定的物质流(通常称为'采集盘') 喂食。

该团队在研究活动黑洞周围的冷气体之间的联系以及它们如何在智利阿塔卡马大型毫米亚毫米阵列(ALMA)望远镜捕获的35个附近星系的智慧样本中提供燃料时发现了这一发现。

鲁法博士补充说:“我们的研究表明,我们检测到的微波光实际上可能来自所有类型的活动黑洞中的这些等离子体流,改变了我们对这些系统如何消耗物质并成长为我们今天看到的宇宙怪物的看法。

该团队观察到的相关性也提供了一种估计黑洞质量的新方法,天文学家认为这是理解它们对宇宙中星系演化影响的核心。

卡迪夫大学物理与天文学学院的读者Timothy Davis博士补充说:“星系非常关注其核心中存在的黑洞。 他们可能不应该,因为虽然我们总是认为黑洞是吞噬周围一切的超大质量野兽,但在整个银河系的背景下,它们确实非常小和轻。

然而,它们对距离它们数万光年的物质有一种神秘的非引力效应。 这是我们作为天文学家多年来一直困惑的事情。

测量黑洞的质量以及它们与宿主星系特性的比较是开始理解为什么这个谜团持续存在的最佳方式。 我们的新方法为这个问题打开了一扇新窗口,下一代仪器将使我们能够在宇宙时间中深入探索它。

他们的“毫米波长下黑洞吸积的基本平面”将发表在《皇家天文学会月刊:快报》上,结果目前可在ARXIV预印本服务器上获得。

更多信息:Ilaria Ruffa 等人,毫米波长黑洞吸积的基本平面,Arxiv (2023)。 doi: 10.48550/arxiv.2307.13872

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