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原来黑洞藏在自己的废气中

来源: 神秘的地球
时间:2016年9月22日

原来黑洞藏在自己的废气中

原来黑洞藏在自己的废气中

NGC1068星系中心的气体尘埃盘实际上是由它所匿藏的黑洞所抛出之物质形成的。

NGC1068星系中心的气体尘埃盘实际上是由它所匿藏的黑洞所抛出之物质形成的。

(神秘的地球uux.cn报道)据台湾“中央研究院天文及天文物理研究所”(审校:周美吟 编译:黄珞文):天文学家已在许多星系中心找到质量为太阳百万倍或数十亿倍的超大质量黑洞。位在星系里的这力大无穷之物,常隐藏在一圈貌似「甜甜圈」的环状气体尘埃盘中。早先观测认为,形成这种能藏匿东西的结构体的物质,应该就来自星系中心:来者不拒、就地取材。

ALMA 从最近一次新观测发现到,正如我们所已知的,黑洞有吸积盘,会喷发出物质,然而,NGC1068星系中心的气体尘埃盘实际上是由它所匿藏的黑洞所抛出之物质形成的。

所以,这座新发现、猛喷着冷气体尘埃的宇宙喷泉,让我们对「黑洞如何影响宿主星系」、「黑洞对星系际介质有何影响」等看法都大为改观。

宾州Bucknell大学的Jack Gallimore 建议大家把黑洞想成一个引擎,而让这个引擎发动的燃料,来自一圈不断朝黑洞掉下东西、扁扁​​的气体尘埃盘,Jack有篇新论文最近发表在ApJL期刊上,他还说,黑洞「和引擎一样会排放废气」,而黑洞排出的废气,正是令星系中心的超大质量黑洞周围区域从可见光望远镜看来会一团模糊的原因。

NGC 1068 (或称 M77星系)位于鲸鱼座,距离地球约4千7百万光年,从外型分类是属于棒旋星系。在这个星系中心,有活跃星系核,超大质量黑洞从薄薄的会旋转的气体尘埃盘进食、长大。吸积盘上的物质,在朝中央黑洞边转边落下的过程中产生高热,并且发出强烈的紫外光辐射。但在盘外围,温度低得多,主要会在红外波段及毫米波段发光;毫米波段,是ALMA望远镜可以观测的波段。

最近有国际天文学者团队运用ALMA望远镜深入吸积盘的外围区域观测,发现了少量以一氧化碳为成分的低温气云,正在吸积盘外侧准备要发动。内盘的高热能量让这些云的局部发生电离、使之变得可附着在由外将气云笼罩的强大磁场上,这些云,就像公园里定时洒水器快速朝周围呈圆形喷洒的水那样,从吸积盘上,由里朝外沿磁力线离心喷出、并加速达每秒400或800公里左右的速度(相当于时速2百万英里),比原来吸积盘转速快了将近3倍,这造成云可从星系的中心被抛掷到星系更外面的效果,甚至气云的快速运动达到「脱离速度」,于是从盘的上下两面,呈圆锥状地向外抛掷。因此,藉由这次ALMA观测,我们终于头一次了解到:原来对黑洞造成若隐若现藏匿效果的,不是朝吸积盘向下掉落的气体,而是从盘内被喷发到盘外的气体!

Jack Gallimore总结说,这意味着过去我们用来理解活跃黑洞的普通理论叙述得太过简单,实际情形其实还较为复杂。

这几位天文学家希望未来观测时,能帮黑洞计算一下燃料吞吐量──看看吃进去的质量有多少,吐出来的又有多少。这项很重要的量化资讯,是本次观测可说完全没掌握到的部分。

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