天文學家發現氣體噴流可能調節黑洞的成長: 解開長達40年的天文之謎

    加入我們永遠收到最新的消息

This is an artist’s impression of the quasar 3C 279. Astronomers connected the Atacama Pathfinder Experiment (APEX), in Chile, to the Submillimeter Array (SMA) in Hawaii, USA, and the Submillimeter Telescope (SMT) in Arizona, USA for the first time, to make the sharpest observations ever, of the centre of a distant galaxy, the bright quasar 3C 279. Quasars are the very bright centres of distant galaxies that are powered by supermassive black holes. This quasar contains a black hole with a mass about one billion times that of the Sun, and is so far from Earth that its light has taken more than 5 billion years to reach us. The team were able to probe scales of less than a light-year across the quasar — a remarkable achievement for a target that is billions of light-years away.

黑洞的煙火

來自加州大學柏克萊分校的天文學家規劃出一個模擬,來解釋為什麼有些黑洞射出離子化氣體噴流。一些黑洞強大到足夠以明亮的光線畫破它們的星系,其它的只是空包彈。有些會而有些不會的原因,一直是個謎有一陣子。這些噴流的不可預測,在過去的40年一直困擾著天文學家。當然,這些事件不會恰好是黑洞情緒發洩所造成的。

顯然地,磁場是形成這些穩定變化噴流的原因。給予適當條件,這個從黑洞輻射出來的盤繞磁場(twisting magnetic field),能夠釋放出一條充滿能量的寬闊噴流,而且強到足以在它的星系撞擊和阻礙之後存在。噴流的強度能夠切開星系暈(galactic halo),然後向外湧出到太空。相反地,一個不穩定的磁場將推進一條很狹窄的噴流,一路上在最輕微的撞擊下分裂,將熱氣體送到不同的方向,來對星系加熱。

推薦文章:  科學家開發出一種材料,只要觸摸就能產生電力!

觀看下面的模擬

研究小組成員的理論天文物理學家Alexander Tchekhovskoy說:「如果我跳上一條噴流並且跟著它飛,由於磁場的絞纏不穩定性(kink instability),我會看到噴流開始四處擺動。如果這個擺動變得比它把氣體帶到頂端還要快得多,那麼這個噴流會破裂。如果把不穩定性當作氣體,而它變得比從底部走到頂端的噴流還要來的慢,那麼噴流將會是穩定的。」

調節超質量黑洞

那麼為什麼這一切是重要的,除了終於解開長達40年的謎團之外?

雖然這項研究還不足以解釋是什麼支配磁場的穩定性變化(這可能全面需要一個完全不同的,也許更加令人驚訝的模擬),它可以解釋為什麼超質量黑洞無法變得比現在還要大得多。超質量黑洞不能夠只是保持成長,而這些規律事件幫忙調節黑洞的大小,正強烈地認為它們不是挑食者

推薦文章:  天文學家發現了一種新型的黑洞!

bhbinary_xmm_1728

來源: Futurism