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美国科学家发现超大黑洞疑似双黑洞,美首次直

发布时间:2019-08-17 05:12编辑:科学浏览(155)

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    研究人员近日在邻近星系中观察到大块寒冷分子云坠入星系中心的一个超大黑洞的情形。这些发现和黑洞的经典模型产生了显著的反差,经典模型认为,黑洞是在热气流的平稳吸入后增长的。

      英国每日邮报报道,位于多数星系中心的超大质量黑洞被认为起到“胶合”作用,通过强大的引力将这些星系聚集在一起。但同时它们也是现代宇宙中最神秘的天体,科学家并不了解它们的“食欲嗜好”。目前,天文学家首次掌握寒冷密集灰尘气体云如何进入星系,供给星系中超大质量黑洞的过程。

    英国每日邮报报道,位于多数星系中心的超大质量黑洞被认为起到“胶合”作用,通过强大的引力将这些星系聚集在一起。但同时它们也是现代宇宙中最神秘的天体,科学家并不了解它们的“食欲嗜好”。目前,天文学家首次掌握寒冷密集灰尘气体云如何进入星系,供给星系中超大质量黑洞的过程。

    美国耶鲁大学一个研究小组报告称,他们在一个邻近星系中首次直接观测到了超大黑洞冷吸积现象。研究人员表示,这一现象此前仅在理论和计算机模型中出现过,有望为弄清黑洞增长的原因提供新的线索。

    在星系中间的超大黑洞可以通过气体吸积(致密天体由引力俘获周围物质的过程称为吸积)增长,这可能给整个星系中恒星形成的调控提供了能量。不过,由于缺乏观测证据,理解这种特质很难。

      在此之前,科学家认为,在最大的星系中超大质量黑洞吞噬来自星系“光环”的缓慢而稳定的热电离气体,星系光环是星系的一个球状部分,向外延伸其主要部分。研究报告负责人、美国耶鲁大学格兰特-特雷姆贝伊博士称,数十年以来,大型星系中超大质量黑洞的气体吸积模型被简化为一个平滑、球状流入超炽热气体模型(大约1000万摄氏度)。这是因为极大地简化黑洞吸积模型,将模拟宇宙如何进化。

    在此之前,科学家认为,在最大的星系中超大质量黑洞吞噬来自星系“光环”的缓慢而稳定的热电离气体,星系光环是星系的一个球状部分,向外延伸其主要部分。研究报告负责人、美国耶鲁大学格兰特-特雷姆贝伊博士称,数十年以来,大型星系中超大质量黑洞的气体吸积模型被简化为一个平滑、球状流入超炽热气体模型(大约1000万摄氏度)。这是因为极大地简化黑洞吸积模型,将模拟宇宙如何进化。

    黑洞对周围气体的吞噬过程被称为“黑洞吸积”,是宇宙中的一个基本物理过程。黑洞周围气体在强引力作用下会一边旋转一边下落,继而形成巨大的“吸积盘”。根据吸积气体的温度,吸积模型分为冷吸积和热吸积两类。

    美国耶鲁大学Grant Tremblay及其研究团队利用智利的阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜,研究了Abell 2597星系团最亮星系的冷气团的位置和运动。研究人员在论文中描述了观测到的星系中超大黑洞的冷吸积,这是一项在最近的模拟和理论中被预测的发现,此前一直未能直接观测到。

      而最新观测显示,寒冷密集云形成于炽热星系气体,而非稳定的炽热气体流,之后进入星系中心区域供给星系中心超大质量黑洞。特雷姆贝伊博士说:“这将要求我们重新考虑结合寒冷分子的黑洞生长如何进食和反馈,这将是星系中所有恒星形成的催化剂。”

    而最新观测显示,寒冷密集云形成于炽热星系气体,而非稳定的炽热气体流,之后进入星系中心区域供给星系中心超大质量黑洞。特雷姆贝伊博士说:“这将要求我们重新考虑结合寒冷分子的黑洞生长如何进食和反馈,这将是星系中所有恒星形成的催化剂。”

    在新的研究中,美国耶鲁大学的格兰特·特伦布莱和他的研究团队使用位于智利的阿塔卡玛大型毫米波天线阵对Abell2597星系团中一个冷气团的位置和运动进行了观测,发现一些大块、寒冷的分子云在向星系中心的一个超大黑洞坠入。

    研究人员在近日发表于《自然》的报告中表示,在适当的条件下,密集冷分子云在坠入黑洞时会投射出阴影,黑洞在此时起到了背景灯的功能。这些研究结果支持了一个假说——星系中心的温暖气体只是一层薄膜,包裹着更加寒冷和更加巨大的分子云。相关发现有助于了解位于巨大星系中的黑洞是如何吸收气体的。

      美国耶鲁大学天文学家带领研究小组使用阿塔卡马大型毫米波望远镜阵列(ALMA)观测到一个异常明亮的星系簇,它相当于50个星系,该星系簇被称为“艾贝尔2597”。在星系簇中心是一个超大质量椭圆星系,被称为“艾贝尔2597最明亮的星系”,研究人员在这个星系中心发现3个寒冷气体簇,朝向星系内核的超大质量黑洞倾斜,气体移动速度大约是每小时100万公里。每个寒冷气体簇包含物质的质量相当于太阳的100万倍,直径达到10光年。特雷姆贝伊士指出,本次观测到混沌的寒冷气体暴雨供给一个超大质量黑洞,可能是真实观测到跨越星系的暴雨供给一个黑洞,黑洞质量达到太阳的3亿倍。

    美国耶鲁大学天文学家带领研究小组使用阿塔卡马大型毫米波望远镜阵列观测到一个异常明亮的星系簇,它相当于50个星系,该星系簇被称为“艾贝尔2597”。在星系簇中心是一个超大质量椭圆星系,被称为“艾贝尔2597最明亮的星系”,研究人员在这个星系中心发现3个寒冷气体簇,朝向星系内核的超大质量黑洞倾斜,气体移动速度大约是每小时100万公里。每个寒冷气体簇包含物质的质量相当于太阳的100万倍,直径达到10光年。特雷姆贝伊士指出,本次观测到混沌的寒冷气体暴雨供给一个超大质量黑洞,可能是真实观测到跨越星系的暴雨供给一个黑洞,黑洞质量达到太阳的3亿倍。

    研究人员称,该发现和黑洞经典模型的描述存在巨大差异。经典模型认为,黑洞是在热气流的平稳吸入后增长的,而观测到的却是寒冷巨大的分子云。这种超大黑洞的冷吸积现象,此前只在一些理论和计算机模型中出现过,但从未被直接观测到。

      这种超级炽热气体将很快冷却和浓缩,像地球大气层中潮湿暖气流一样,快速降温沉积形成雨云,新形成的密集云将在星系中“降雨”,促使恒星形成,为超大质量黑洞提供食物来源。

    这种超级炽热气体将很快冷却和浓缩,像地球大气层中潮湿暖气流一样,快速降温沉积形成雨云,新形成的密集云将在星系中“降雨”,促使恒星形成,为超大质量黑洞提供食物来源。

    此外,这一研究还发现,在适当的条件下,密集冷分子云在坠入黑洞时会投射出巨大阴影,黑洞此时则起到了背景灯的作用。

      《中国教育报》2016年8月29日第7版

    研究人员称,这些研究结果支持了这样一个假说——位于星系中间的超大黑洞可以通过气体吸积增长,这或许为整个星系调控恒星的形成提供了能量。而星系中温暖气体只是一层薄膜,其中包裹着更加寒冷和巨大的分子云。

    相关论文发表在最新一期的《自然》杂志上。

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