科学家第一次测量了围绕巨型黑洞旋转的物体质量

发布时间：2023-09-07 10:00:34 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　在宇宙中，最令人惊叹的事情之一是那些具有非常活跃状态的超级大质量的黑洞。

　　一个稠密的、看不见的物体，其质量可能是太阳的数十亿倍，它被一个巨大的、旋转的圆盘和物质环

　　在宇宙中，最令人惊叹的事情之一是那些具有非常活跃状态的超级大质量的黑洞。

　　一个稠密的、看不见的物体，其质量可能是太阳的数十亿倍，它被一个巨大的、旋转的圆盘和物质环包围着，当它旋转到黑洞中心时，会发出耀眼的光。但是，这些结构到底能长到多大呢？

　　对其近红外光的明确探测，首次揭示了一个巨大吸积盘的外围，该吸积盘围绕着一个质量是太阳数亿倍的超大质量黑洞，位于11.7亿光年外的一个名为“III Zw 002”的星系中。

　　由巴西国家空间研究所的天文学家德尼马拉·迪亚斯·多斯桑托斯（Denimara Dias dos Santos）领导的这些探测，揭示了距离黑洞52光年的吸积盘。这一测量将使我们更好地理解这些巨型黑洞的进食方式。

　　黑洞周围的物质很难重建。尽管它们的大小和周围物质的亮度非常高，但我们与它们星系之间的距离意味着它们仍然太小，无法分辨太多细节。

　　由于无法直接对物质成像，从其周围星系捕捉到的光被分析以寻找特定的信号，表明吸积盘存在的特定特征。

　　其中一个特征是发射光谱中的双峰。这是旋转的结果。发射是受激原子失去能量时发出的光；这种能量表现为发光，其波长取决于原子的元素。

　　现在，想象一下黑洞周围的吸积盘就像唱盘上的唱片。唱片的一部分正在向你移动；另一部分正在向外移动。圆盘向我们移动的部分正在推动光，从而使波长缩短；而向外移动的部分则将其拉伸。

　　这就意味着特定元素的发射出现在两个波长上，在光谱中产生双峰。

　　以前曾探测到超大质量黑洞周围的双峰，但之前的探测都是从相对靠近黑洞的一点开始的，即所谓的窄线区域。这并不能提供关于吸积盘完整范围的很多信息。

　　天文学家德尼马拉·迪亚斯·多斯桑托斯和她的同事们发现了两个双峰，它们都不是来自窄线区域，而是离黑洞更远的地方，也就是吸积盘的宽线区域。

　　这是第一次在宽线区域检测到双峰，也是第一次使用近红外仪器检测到双峰这个学风浓厚的教育大县。

　　巴西国家天体物理实验室的天体物理学家阿尔贝托·罗德里格斯-阿迪拉（Alberto Rodriguez-Ardila）说：“这是第一次，这种双峰剖面的探测对一个区域的几何形状施加了严格的限制，否则就不可能解决这个问题。我们现在有了明确的证据，证明了一个活跃星系的进食过程和内部结构。”

　　第一个双峰，来自宽线区域的内部，是氢。模型显示，它距离黑洞的距离为16.77光年。

　　第二个探测到的是氧气，来自该区域的外围，距离黑洞约18.86光年。该模型还表明，宽线区域距离黑洞的半径为52.43光天。也就是9078天文单位。相较而言，冥王星距离太阳有40个天文单位。

　　这看起来很大，对我们来说确实很大，但这与使用从环面内缘反弹的光回波来测量吸积盘大小的尝试相当一致，研究人员在他们的论文中将这种大小称为“致密”。

　　该团队将继续监测该星系，看看它的持续行为是否与他们的预测相符。

　　研究团队表示：“这一发现使我们对这个特殊星系中宽线区域的结构和行为有了有价值的了解，揭示了活跃星系中超大质量黑洞周围发生的迷人现象，并提供了关于这些黑洞如何形成的更多信息。”

（编辑：成都站长网）

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