那个亚搏是真的|亿万年前的黑洞爆炸留下了前所未有的巨大“空心化石”

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美国宇航局

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这项研究使用了印度的巨型米波射电望远镜。正是因为像这台望远镜这样的技术进步,蛇夫座星系团中巨大空洞的秘密被解开了。照片来源:巨型毫米波射电望远镜官方网站

位于距地球约3.9亿光年的深空,是一个巨大的怪物,蛇夫座星系团。如果用常用的X射线观察,它是迄今为止发现的第二亮的星系团,仅次于3亿光年之外的英仙座星系团。近年来,天文学家们逐渐发现了隐藏在这颗明亮的珍珠背后数亿年的秘密。

最近,美国、澳大利亚和其他国家的天文学家进行的一项联合研究发现,之前在蛇夫座星系团中观察到的巨大而神秘的气体空洞是由很久以前在星系团中心爆发的巨大黑洞引起的。也就是说,中央黑洞猛烈地释放能量,并“粉碎”它周围的一个直径约为150万光年的巨大黑洞,这个黑洞可以容纳15个星系。研究结果最近发表在杂志《天体物理学》上。

本文第一作者、美国海军研究所研究员西蒙·吉亚·辛图奇将这个洞比作“巨大的无线电化石”,这表明它有着悠久的历史。

浓雾,探索能源

研究人员说,类似的空洞以前也在其他星系团中发现过,比如前面提到的英仙座星系团和银河A星系团。但是蛇夫座星团中的洞的大小是前所未有的。他们估计制造这个空腔所需的能量可能是已知同类最大空腔的6倍。10亿个太阳在10亿年内发出的光所产生的能量不到导致爆炸的能量的1%。

这个空洞到底是如何形成的?根据以前的研究,可以推断AGN应该对此负责。

活动星系核是指在中央核区活动强烈的一种外星系核心,它是活跃而明亮的。人们普遍认为AGN的“引擎”是一个超大质量的黑洞。黑洞吸引物质,并在它们周围形成一个吸积盘圈。吸积盘中的物质不断落入黑洞,物质失去的角动量被黑洞以能量的形式“喷射”,在吸积盘的垂直方向形成高速射流。

在以前的研究中,珀尔修斯和其他星系团都能够观察到正在爆炸的中央黑洞。黑洞的喷射就像黑暗中明亮的光束,携带着巨大的能量,可以加热并“驱逐”周围分散的气体,创造出一个类似中空的场景。

然而,蛇夫座的空能源之谜很难解开。

“早在2006年,蛇夫座洞穴就引起了研究者的注意.”中国科学院国家天文台研究员陆友军在接受《科技日报》采访时表示,另一组研究人员通过钱德拉太空望远镜提供的x射线数据,在蛇夫座星系团中发现了一个“奇怪的弯曲边缘”。但令人困惑的是,蛇夫座星系团中心的黑洞非常黑暗和寂静,没有迹象表明它正在喷发。另一方面,在那个时候,研究人员认为创造黑洞所需的能量太大,因此否认了黑洞爆炸形成的可能性。

现在,为什么由黑洞驱动的活动星系核是“罪魁祸首”?

“这项研究使用了研究人员发现高能相对论电子的无线电波段数据,这些电子可以由黑洞喷流直接大量产生。”中国科学院国家天文台研究员陈在接受《每日科学》采访时表示,2006年的研究主要基于X射线数据,而且仅限于波段区域。相对论电子不能被探测到,只能探测到能量相对较低的电子。这些电子的来源不仅包括星系团中心的黑洞爆炸,还包括其他天文事件,如星系团的合并。因此,根据当年的研究资料,蛇夫座洞穴形成的能量来源尚不清楚。

“如果这项研究的结果是真的,答案的天平将向‘中心黑洞爆炸’倾斜。”陈对说:

安静,安静,等待下一轮。

在陈看来,这可能不是O

不幸的是,蛇夫座星系团的星系核变得“懒惰”,中央黑洞平静下来,中央核区发出的信号非常微弱。后代可能一辈子都不会欣赏到蛇夫座星系团中央核心区域的“烟火”之美。

是什么让活跃的AGN安静下来?陈说,根据现有资料,活动星系核可能持续数千万至数亿年。当星系核活跃时,它们需要通过黑洞吸收周围的物质来产生能量。反过来,黑洞喷流会吹走周围的物质。随着时间的推移,当黑洞周围的所有物质都分散到远处时,黑洞将“饿死”,活跃的星系核也将陷入沉默。经过长时间的进化,分散的物质再次被黑洞吸引,下一个周期再次开始。

“由此可见,AGN疫情爆发后的沉默实际上是不可避免的。仅在几十年前,人类才有相应的观察手段,很难在人类活动的时间尺度上观察从AGN爆发到停止的整个过程。”陈对说:

虽然蛇夫座星系团中的星系核不再活跃,但它创造的巨大黑洞并没有消散,这可以帮助我们恢复亿万年前星空的历史。这一古老爆发的影响远比我们观察到的空洞外表更为深远。” AGNs的爆发可以在一定程度上抑制恒星的形成.”陆佑军指出,恒星的诞生与宇宙中高密度的冷却气体密切相关,黑洞喷流会加热周围的气体,这在一定程度上阻碍了恒星诞生的步伐。这种现象被称为活动星系核反馈效应。

“家族”补充说,更多的谜题有待解决“

”这一蛇夫座星系团的研究扩大了星系团中星系核引起的大空洞“大家族”的案例,并帮助我们研究星系核的反馈效应,这是星系形成过程中的核心环节。”卢友军说道。

与之前的类似事件不同,研究人员在蛇夫座星系团中观察到了一个冷核。从冷核心周围到核心的能量从10keV(千电子伏)急剧下降到1kV以下,导致温度像悬崖一样下降。黑洞爆发时,冷核通常会被高温喷流摧毁。

在陆友军看来,蛇夫座星系团中活跃的星系核爆发了,并陷入了长时间的沉默。星系团中的气体几乎没有能量注入,这导致了冷核的形成可以看出,这一研究也有利于研究星系团中的加热和冷却问题,进一步理解蛇夫座早期AGN的反馈过程。“

星空广阔,探索无尽。

陆友军说蛇夫座星系团的空洞现象还有一些问题需要进一步研究。例如,我们需要进一步了解蛇夫座星系团中心黑洞的具体大小,然后我们才能估计黑洞是否能产生足够的能量来形成这个巨大的黑洞。此外,即使能量足够,被众多星系“困住”的喷流是否可以发射到空的位置并仍然保留巨大的能量还需要进一步论证。

这项研究使用了澳大利亚murchison广域阵列和印度巨型毫米波射电望远镜收集的无线电信息随着低频射电望远镜和更多新观测技术的发展,我相信将会观察到越来越多类似的现象,更多奇怪的天文景观将等待我们去探索。”陈对说道。

以上就是那个亚搏是真的|亿万年前的黑洞爆炸留下了前所未有的巨大“空心化石”文章的内容。

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