黑洞发光的秘密 新发现挑战现有理论

小夏 科学 更新 2024-02-08

一个国际天文学家团队发现了一种研究活动黑洞行为的全新方法。

他们观察了位于136个星系中心的活跃黑洞样本,发现它们以一致的模式发射微波和X射线,而不管它们对周围星系物质(如气体,尘埃和等离子体云)的消耗率如何。

在卡迪夫大学的科学家的带领下,研究小组表示,这个过程并不是我们目前所理解的黑洞如何进食。

目前人们认为,活跃的黑洞在本质上是不同的,这取决于它们的胃口,其特征是它们的核心布局和它们吸引星系物质的方式。

然而,研究小组发现,这些黑洞可能比以前认为的有更多的相似之处。 他们发现:发表在《皇家天文学会月刊:快报》上,它可以提供有关星系如何演化的新信息。

卡迪夫大学物理与天文学学院的博士后研究员Ilaria Ruffa博士分享说:“我们从黑洞周围区域探测到的微波和X射线辉光似乎与它们的质量密切相关,这些光彩来自无序落入黑洞的等离子体流。 这种现象存在于两个不同的星系中,一个具有巨大的吞噬能力,几乎每年都能完全吞噬一个像恒星一样的太阳,而另一个则相对温和,在1000万年内达到相同的吞噬量。

这让我们感到震惊,因为我们认为这种流动应该只发生在低消耗系统中**,而在胃口大的星系中,黑洞应该通过更有序和恒定的物质流动来获得能量,通常被称为“吸积盘”。

新手指导计划

该团队在深入研究活跃黑洞周围的冷气体与它如何为来自附近35个星系的WISDOM样本提供燃料之间的关系时,做出了这一重大发现。 Ruffa博士补充说:“我们的研究表明,我们检测到的微波光可能来自各种活动黑洞中的等离子体流。 这一发现完全颠覆了我们对这些系统如何消耗物质并成长为当今宇宙庞然大物的理解。 该团队观察到的相关性也为估计黑洞的质量提供了一种新方法,天文学家认为这对于了解它们对整个宇宙星系演化的影响至关重要。

合著者、卡迪夫大学物理与天文学学院的读者Timothy D**is博士补充说:“星系非常关注存在于其核心内的黑洞。 他们可能不应该这样做,因为虽然我们总是认为黑洞是这些吞噬周围一切的超大质量野兽,但在整个银河系的背景下,它们确实非常小而且很轻。

然而,它们对距离它们数万光年的物质具有神秘的非引力效应。 这是我们作为天文学家多年来一直感到困惑的事情。

测量黑洞的质量,以及该质量与宿主星系的性质相比如何,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的窗口,下一代仪器将使我们能够在宇宙时间中深入探索它。

参考资料:Ilaria Ruffa、Timothy A D**is、Jacob S Elford、Martin Bureau、Michele Cappellari、Jindra Gensior、Daryl Haggard、Satoru Iguchi、Federico Lelli、Fu-Heng Liang、Lijie Liu、Marc Sarzi、Thomas G Williams 和 Hengyue Zhangy,2023 年 12 月 5 日,皇家天文学会月刊:Letters。

doi: 10.1093/mnrasl/slad167

该团队由以下人员组成:由来自卡迪夫天体物理研究与技术中心(CHART)的研究人员以及来自欧洲、加拿大和日本的国际合作伙伴组成,他们计划进一步测试他们的发现,因为:由Ruffa博士领导的新的“核暗物体发射区的多波长观测”(WONDER)项目的一部分。

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