解读黑洞早餐的余辉

　　

　　一个国际天文学家团队发现了一种全新的方法来探测活跃黑洞在进食时的行为。

　　在136个星系中心的一个活跃黑洞样本被发现以同样的方式在微波和x射线中发光，不管它们对周围的星系物质有什么胃口，比如尘埃和等离子体的气体云。

　　由卡迪夫大学的科学家领导的研究小组表示，这个过程并不是我们目前对黑洞如何吞噬的理解所能预测的。

　　目前的理解是，根据它们的胃口，活动黑洞在本质上是不同的，它们的特点是它们的核心布局和它们吸入星系物质的方式。

　　然而，研究小组发现，这些黑洞可能比之前认为的有更多的相似之处。

　　他们的发现即将发表在《皇家天文学会月刊:快报》上，可以提供关于星系如何演化的新信息。

　　该研究的第一作者、卡迪夫大学物理与天文学院的博士后研究员伊拉里亚·鲁法博士说:“我们从这些黑洞周围的区域探测到的微波和x射线光似乎与它们的质量直接相关，并且起源于无序落入黑洞的等离子体流。”

　　“这两个系统的情况都是如此，它们的胃口很大，每年几乎吃掉一颗像太阳这样的恒星，而那些胃口较小的系统在1000万年的时间里吃掉了同样数量的物质。”

　　“这是非常令人惊讶的，因为我们以前认为这样的流应该只发生在低速度进食的系统中，而在那些胃口巨大的系统中，黑洞应该通过更有序和持续的物质流动(通常称为'吸积盘')来喂养。”

　　该团队在调查活跃黑洞周围的冷气体之间的联系以及这些气体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WISDOM样本中被点燃时发现了这一发现。

　　鲁法博士补充说:“我们的研究表明，我们探测到的微波光实际上可能来自所有类型的活跃黑洞中的等离子体流，这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。”

　　研究小组观察到的相关性也提供了一种估算黑洞质量的新方法——天文学家认为这是理解黑洞对宇宙中星系演化影响的核心。

　　合著者蒂莫西·戴维斯博士是卡迪夫大学物理与天文学院的一名读者，他补充说:“星系非常关心存在于它们核心的黑洞。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超大质量的野兽，吞噬着周围的一切，但在整个星系的背景下，它们真的非常小，很轻。”

　　“然而，它们对距离它们数万光年远的物质有一种神秘的非引力影响。这是我们天文学家多年来一直困惑的问题。”

　　“测量黑洞的质量，以及它们与宿主星系的特性相比如何，是开始理解这个谜团经久不衰的最佳方式。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内深入探索这个问题。”

　　他们的论文《毫米波长黑洞吸积的基本平面》将发表在《皇家天文学会月刊:快报》上，研究结果目前可在arXiv预印本服务器上获得。

　　更多信息:Ilaria Ruffa等人，毫米波黑洞吸积的基本平面，arXiv(2023)。DOI: 10.48550 / arxiv.2307.13872

　　卡迪夫大学提供

　　引用本文:解读黑洞早餐的余辉(2023,12月4日)摘自2023年12月4日的https://phys.org/news/2023-12-afterglow-black-hole-breakfast.html

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