天文學(xué)家揭示星系黑洞的新特征
藝術(shù)家對(duì)FAST望遠(yuǎn)鏡捕捉到的微類星體事件的描繪。鳴謝:武漢大學(xué)王巍教授
（神秘的學(xué)家星系地球uux.cn）據(jù)內(nèi)華達(dá)大學(xué)（托尼·阿倫）黑洞是宇宙中最神秘的物體，其特征聽起來像是揭示直接來自科幻電影。
例如，黑洞質(zhì)量約為10個(gè)太陽的天文特征恒星質(zhì)量黑洞，通過吞噬其伴星的學(xué)家星系物質(zhì)來揭示它們的存在。在某些情況下，揭示超大質(zhì)量黑洞在一些星系的黑洞中心聚集，形成明亮的天文特征致密區(qū)域，稱為類星體，學(xué)家星系質(zhì)量相當(dāng)于我們太陽的揭示幾百萬到幾十億倍?？梢园l(fā)射高度磁化等離子體射流的黑洞吸積恒星質(zhì)量黑洞的子集被稱為微類星體。
包括UNLV天體物理學(xué)家張兵在內(nèi)的天文特征一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組在《自然》雜志上報(bào)道了一項(xiàng)關(guān)于銀河微類星體GRS 1915+105的專門觀測(cè)活動(dòng)。該團(tuán)隊(duì)揭示了一個(gè)從未見過的學(xué)家星系微類星體系統(tǒng)的特征。
利用中國(guó)的揭示大型500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)，天文學(xué)家首次從任何微類星體系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了無線電波段的準(zhǔn)周期振蕩(QPO)信號(hào)。qpo是一種天文學(xué)家用來了解黑洞等恒星系統(tǒng)如何運(yùn)作的現(xiàn)象。雖然qpo已經(jīng)在來自微類星體的X射線中被觀察到，但它們?cè)谶@種背景之外的存在——作為系統(tǒng)無線電發(fā)射的一部分——是獨(dú)特的。
“這種奇特的QPO信號(hào)大約有0.2秒的周期，或者說大約5赫茲的頻率，”領(lǐng)導(dǎo)這一發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的中國(guó)武漢大學(xué)教授王巍說?！斑@樣的信號(hào)并不總是存在，只有在特殊的物理?xiàng)l件下才會(huì)出現(xiàn)。我們的團(tuán)隊(duì)很幸運(yùn)地捕捉到了兩次信號(hào)——分別在2021年1月和2022年6月。”
內(nèi)華達(dá)天體物理中心主任張是該研究的通訊作者之一，他表示，這一獨(dú)特的特征可能為星系恒星質(zhì)量黑洞發(fā)射的“噴流”提供了第一手證據(jù)。在某些條件下，一些黑洞雙星系統(tǒng)會(huì)發(fā)射出一股噴流——由平行的帶電物質(zhì)束和磁場(chǎng)混合而成，以接近光速的速度移動(dòng)。
“在吸積黑洞系統(tǒng)中，X射線通常探測(cè)黑洞周圍的吸積盤，而無線電發(fā)射通常探測(cè)從盤和黑洞發(fā)射的噴流，”張說?！霸谙鄬?duì)論性噴流中誘導(dǎo)時(shí)間調(diào)制的詳細(xì)機(jī)制尚未確定，但一個(gè)似乎合理的機(jī)制是噴流是潛在的進(jìn)動(dòng)，這意味著噴流方向有規(guī)律地指向不同的方向，并每隔約0.2秒返回原始方向一次。”
張說，黑洞的自旋軸與其吸積盤(黑洞周圍的極熱，明亮的旋轉(zhuǎn)氣體)之間的錯(cuò)位可能會(huì)導(dǎo)致這種效應(yīng)，這是快速旋轉(zhuǎn)的黑洞附近時(shí)空拖動(dòng)的自然結(jié)果。
“其他可能性是存在的，但是，對(duì)這個(gè)和其他星系微類星體源的持續(xù)觀察將為理解這些神秘的QPO信號(hào)帶來更多的線索，”張說。
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