宇宙中有史以来最大的黑洞喷流——它的长度是我们银河系的两倍

B站影视 韩国电影 2025-04-13 07:45 2

摘要:更令人惊讶的是,为这颗喷流喷发的类星体提供动力的黑洞,被命名为 J1601+3102,相对较小。(对于一个以类星体为动力的超大质量黑洞来说,就是这样。它的质量仍然相当于 4.5 亿个太阳)。

“有趣的是,与其他类星体相比,为这架大质量射电喷流提供动力的类星体没有极端的黑洞质量。”

当宇宙只有 12 亿年时就存在的双叶喷流至少伸展了令人难以置信的 200,000 光年,使其长度是银河系宽度的两倍。

更令人惊讶的是,为这颗喷流喷发的类星体提供动力的黑洞,被命名为 J1601+3102,相对较小。(对于一个以类星体为动力的超大质量黑洞来说,就是这样。它的质量仍然相当于 4.5 亿个太阳)。

“有趣的是,与其他类星体相比,为这架大质量射电喷流提供动力的类星体没有极端的黑洞质量,”NOIRLab 的团队负责人兼研究员 Anniek Gloudemans 在一份声明中说。“这似乎表明,在早期宇宙中,你不一定需要一个特别大质量的黑洞或吸积率来产生如此强大的喷流。”

尽管人们认为所有大型星系都有一个质量是太阳数百万甚至数十亿倍的中心超大质量黑洞,但并非所有这些宇宙巨星都能为类星体提供动力。

类星体是在超大质量黑洞被大量气体和尘埃包围时形成的,它们可以以这些气体和尘埃为食。这种物质在黑洞周围产生一团扁平的、漩涡状的气体和尘埃云,称为吸积盘。超大质量黑洞的巨大质量在吸积盘中产生潮汐力和巨大摩擦力,使其过热并使其发出明亮的光芒。

并非吸积盘中的所有物质都被送入中央黑洞; 有些被强大的磁场引导到它的两极。这些粒子被加速到接近光速,并以高度准直的双射流的形式从两极喷出。

从 J1601+3102 喷发的喷流首先由国际低频 ARray (LOFAR) 望远镜观测到,这是一个位于欧洲各地的射电望远镜网络。

双子座近红外光谱仪 (GNIRS) 随后进行了这一探测,而 Hobby Eberly 望远镜则试图在可见光下对其进行观察。

“我们一直在早期宇宙中寻找具有强射电喷流的类星体,这有助于我们了解第一批喷流是如何以及何时形成的,以及它们如何影响星系的演化,”Gloudemans 说。“只是因为这个天体非常极端,我们才能从地球上观察到它,即使它真的很远。

“这个天体展示了我们通过结合在不同波长下工作的多台望远镜的力量可以发现的东西。”

这些后续观测的一个关键目标是确定这个类星体的特征以及为其提供动力的超大质量黑洞。

到目前为止,该团队已经能够确定这个黑洞的质量为 4.5 亿太阳质量,但他们也希望了解它吞噬或吸积物质的速度。

该团队还发现,这些喷流并不完全是双胞胎。不仅一个比另一个短,而且一个喷气叶比它的对应物更亮。这可能表明超大质量黑洞周围的极端环境会影响其喷流。

“当我们开始观察这个天体时,我们预计南方急流只是一个无关的附近来源,而且大部分都很小。当 LOFAR 图像揭示大型、详细的无线电结构时,这让人感到非常惊讶,“来自杜伦大学的团队成员 Frits Sweijen 说。“这种遥远源的性质使其难以在更高的无线电频率下进行检测,这证明了 LOFAR 本身的强大功能及其与其他仪器的协同作用。”

该团队的研究于周四(2 月 6 日)发表在《天体物理学期刊快报》上。

类星体是一种非常活跃的星系核,被认为是在宇宙演化的早期阶段占据主导地位的星系类型。以下是关于类星体的具体介绍:

发现与命名:类星体最早是在20世纪60年代被荷兰天文学家马尔滕·施密特观测到的。最初,他注意到了这些明亮的天体,光谱显示出极高的红移,意味着它们距离地球极为遥远。由于这些天体既不像恒星,也不像星系,因此被称为“类星体”。结构特征:类星体的核心是一颗超大质量黑洞,其质量从数百万到数十亿倍太阳质量不等。这个黑洞不断地吞噬周围的物质,同时释放出巨大的能量。这些能量以高能光子的形式辐射出来,形成了类星体强大的光辐射。观测特性高红移值:类星体的红移值通常高达5以上,这表明它们距离地球非常远,远超过了已知宇宙的尺度。红移是指天体发出的光波在传播到地球时波长变长的现象,这种现象是由于宇宙膨胀导致星系之间的距离增加所引起的。强烈的光辐射:类星体的光辐射非常强烈,以至于它们可以穿透星系间的物质,照亮整个宇宙。它们的亮度甚至远超整个银河系,使其成为宇宙中最耀眼、能量最强的天体之一。独特的光谱特征:在类星体的光谱中,发射线和吸收线都非常强烈,而且它们的能量分布也非常不均匀。这些光谱特征为研究类星体的性质提供了重要线索。研究意义:类星体的研究对于理解宇宙的演化和结构具有重要意义。它们被认为是在宇宙演化的早期阶段占据主导地位的星系类型,因此研究类星体可以帮助我们了解宇宙早期的环境和条件。此外,类星体还是研究超大质量黑洞形成和演化的重要对象。

综上所述,类星体是一种非常独特和神秘的天体,它们的研究对于我们理解宇宙的本质和演化过程具有重要意义。

来源:当代生命哲学家一点号

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